توصیف نانوذرات شبه اگزوزومی از گلبرگ‌های زعفران و فعالیت ایمنی‌تحریکی آن‌ها

اگزوزوم‌های گیاهی پایداری بالا و جذب آسانی دارند و به دلیل فواید بالقوه برای سلامت و کاربردهای زیست‌پزشکی، به عنوان ابزارهای زیست‌فعال امیدوارکننده ظهور کرده‌اند. گلبرگ‌های زعفران حاوی متابولیت‌های فراوان با خواص درمانی بالقوه هستند و برای استخراج اگزوزوم با استفاده از اولتراسانتریفیوژ و خالص‌سازی گرادیان مورد استفاده قرار گرفتند. اگزوزوم‌ها اندازه ذره متوسط ۱۵L5 ± ۷۹.۶ نانومتر را نشان دادند و مورفولوژی کروی داشتند. پنج miRNA حفاظت‌شده—miR157, miR166, miR168, miR396, و miR398—در اگزوزوم‌ها شناسایی شدند که در هماهنگی رشد و پاسخ‌های فیزیولوژیکی گیاه با سیگنال‌های درونی و محیطی زنده و غیرزنده نقش دارند و اهداف بالقوه آن‌ها در پستانداران در انواع خاصی از سرطان‌ها upregulated شده و با التهاب مرتبط هستند.

آنالیز پروتئوم غنایی از پروتئین‌های پروتئازوم، پروتئین‌های ریبوزومی و پروتئین‌های درگیر در اسکلت سلولی، انتقال across membrane (ABC transporters) و ترافیک وزیکول (RAB GTPases, TM95F and Coatomer subunits) را نشان داد. آنالیزهای متابولیتی عمدتاً آنتوسیانین‌ها را نشان داد. اگزوزوم‌ها فعالیت تحریکی انتخابی بر روی ماکروفاژها دارند و بیان مولکول‌های سطحی (CD80 و CD86) و سیتوکاین‌ها (IL-1β, IL-6, و TNF-α) را افزایش می‌دهند، اما سطوح IL-10 را نه. به طور کلی، این نتایج نشان داد که گل‌های زعفران منبع موثر و فراوانی از اگزوزوم‌ها به عنوان نانوداروهای جدید برای سلامت انسان هستند.

Plant exosomes exhibit high stability and easy absorption, and have emerged as promising bioactive tools due to their potential health benefits and biomedical applications. Saffron tepals contain abundant metabolites with potential therapeutic properties and were used for exosome extraction by ultracentrifugation and gradient purification. The exosomes showed an average particle size of 15L5 ± 79.6 nm and exhibited a spherical morphology. Five well-conserved miRNAs—miR157, miR166, miR168, miR396, and miR398—were identified in the exosomes, which are involved in the coordination of growth and physiological plant responses with endogenous and environmental abiotic and biotic signals, and their potential targets in mammals are upregulated in specific cancer types and associated with inflammation.

Proteome analysis revealed an enrichment of proteasome proteins, ribosomal proteins, and proteins involved in the cytoskeleton, transport across the membrane (ABC transporters), and vesicle trafficking (RAB GTPases, TM95F and Coatomer subunits). Metabolite analyses showed mainly anthocyanins. The exosomes have selective stimulatory activity on macrophages, increasing the expression of surface molecules (CD80 and CD86), and cytokines (IL-1β, IL-6, and TNF-α), but not the levels of IL-10. Overall, these results indicated that saffron flowers are an effective and abundant source of exosomes as new nanomedicines for human health.