اثر آنتی‌اکسیدانی وزیکول‌های خارج سلولی مشتق از گلبرگ زعفران بر مهاجرت سلولی

وزیکول‌های خارج سلولی مشتق‌شده از گیاه (EVs،) به‌ویژه آنهایی که از گلبرگ زعفران (Crocus sativus L.) به‌دست می‌آیند، وزیکول‌های خارج سلولی در مقیاس نانو هستند که گزینه‌ای در دسترس و مقرون‌به‌صرفه برای کاربردهای درمانی ارائه می‌دهند و پتانسیل قابل‌توجهی در کاهش استرس اکسیداتیو و حمایت از بقای سلول دارند. این مطالعه با هدف جداسازی و توصیف EVهای مشتق‌شده از گلبرگ زعفران و ارزیابی خواص آنتی‌اکسیدانی و اثرات سیتوتوکسیک آنها بر روی رده‌های سلولی L929 و MDA-MB-231 انجام شد. در این مطالعه تجربی، EVها با استفاده از روش سانتریفیوژ چند مرحله‌ای از گلبرگ زعفران استخراج شدند. مورفولوژی و اندازه آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و پراکندگی نور پویا (DLS) تجزیه و تحلیل شد. غلظت پروتئین با استفاده از سنجش اسید بیسینکونینیک (BCA) تعیین شد و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل با استفاده از سنجش قدرت آنتی‌اکسیدانی کاهنده فریک (FRAP) اندازه‌گیری شد. وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) با غلظت‌های 0.1، 0.5 و 1 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر به سلول‌ها اعمال شدند و زیست‌پذیری و مهاجرت سلولی از طریق آزمون تیازولیل بلو تترازولیوم بروماید (MTT) و سنجش خراش ارزیابی شد. نتایج نشان داد که وزیکول‌های خارج سلولی جدا شده، مورفولوژی عمدتاً کروی تا بیضی شکل با اندازه متوسط ​​58.37 ± 12.92 نانومتر نشان دادند. آنالیز DLS توزیع اندازه در محدوده 80 تا 140 نانومتر را نشان داد و پتانسیل زتا 12.2- میلی‌ولت، بار سطحی منفی و پایداری نسبی کلوئیدی را نشان داد. غلظت پروتئین وزیکول‌های خارج سلولی 11.5 میکروگرم بر میلی‌لیتر بود و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی آنها از 0.21 تا 0.71 میلی‌مول معادل ویتامین C بر میلی‌گرم پروتئین متغیر بود و بیشترین فعالیت در 0.1 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر مشاهده شد. نتایج سنجش MTT نشان داد که زیست‌پذیری سلول‌های L929 در غلظت 0.5 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر به طور قابل توجهی افزایش و در غلظت 1 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر کمی کاهش یافت، اما همچنان بالاتر از گروه کنترل باقی ماند، در حالی که اثر محافظتی بر سلول‌های MDA-MB-231 کمتر بود و تقریباً نیمی از سلول‌ها در غلظت 0.5 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر از بین رفتند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که وزیکول‌های خارج سلولی مشتق شده از گلبرگ زعفران دارای ویژگی‌های فیزیکی و بیولوژیکی مطلوبی هستند و می‌توانند به عنوان حامل‌های طبیعی ترکیبات آنتی‌اکسیدانی عمل کرده و از سلول‌های سالم حمایت کنند. آن‌ها پتانسیل قابل توجهی برای توسعه استراتژی‌های درمانی جدید مبتنی بر گیاه دارند.

Plant-derived extracellular vesicles (EVs, ) particularly those from saffron petals (Crocus sativus L.), are nanoscale extracellular vesicles that offer an accessible and cost-effective option for therapeutic applications and possess significant potential in reducing oxidative stress and supporting cell survival. This study aimed to isolate and characterize saffron petal-derived EVs and evaluate their antioxidant properties and cytotoxic effects on L929 and MDA-MB-231 cell lines. In this experimental study, EVs were extracted from saffron petals using a multistep centrifugation method. Their morphology and size were analyzed using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and dynamic light scattering (DLS). Protein concentration was determined by the bicinchoninic acid (BCA) assay, and total antioxidant capacity was measured using the ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP) assay. EVs were applied to cells at concentrations of 0.1, 0.5, and 1 mg/ml, and cell viability and migration was assessed via the thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) and scratch assay. The results showed that the isolated EVs exhibited a predominantly spherical to oval morphology with an average size of 58.37 ± 12.92 nm. DLS analysis revealed a size distribution in the range of 80–140 nm, and the zeta potential of − 12.2 mV indicated a negative surface charge and relative colloidal stability. The protein concentration of the EVs was 11.5 µg/ml, and their antioxidant capacity ranged from 0.21 to 0.71 mmol Vitamin C eq/mg protein, with the highest activity observed at 0.1 mg/ml. MTT assay results demonstrated that L929 cell viability significantly increased at 0.5 mg/ml and slightly decreased at 1 mg/ml, yet remained higher than the control, whereas the protective effect on MDA-MB-231 cells was lower, with approximately half of the cells dying at 0.5 mg/ml. These findings indicate that saffron petal-derived EVs possess favorable physical and biological characteristics and can serve as natural carriers of antioxidant compounds, supporting healthy cells. They hold considerable potential for the development of novel plant-based therapeutic strategies.