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植物外泌體是什麼?與動物性外泌體差在哪裡?植物囊泡的純化與鑑定關鍵|圖爾思生技

植物外泌體是什麼?與動物性外泌體差在哪裡?植物囊泡的純化與鑑定關鍵

 

從學名了解植物外泌體

大眾常稱的『植物外泌體』,在研究文獻中,多以植物來源胞外囊泡 (plant-derived extracellular vesicles, PDEVs) 或植物來源奈米囊泡等名稱來描述。國際胞外囊泡學會 (ISEV) 的 MISEV2023 研究指引將胞外囊泡 (extracellular vesicle, EV) 定義為由細胞釋放、具脂質雙層膜且無法自行複製的顆粒。 只有在能證明囊泡來自胞內體 (endosome) 途徑時才使用 exosome;其餘情況則建議直接使用 EV,或依粒徑大小以 small EV、large EV 等名稱來描述 (常以約 200 nm 為界,但量測方法會影響結果) 。

植物細胞外多了一層細胞壁,因此樣本的取得方式會影響最後量到的是自然釋放的囊泡,還是混有植物細胞破裂後留下的膜碎片:
  • 質外體液 (apoplastic fluid) 來源:先用溫和方式收集植物細胞之間的液體,再把其中顆粒分離出來;這類樣本較接近植物自然釋放的囊泡。
  • 組織勻漿或榨汁來源:把果實、根莖或葉片打碎後再分離。顆粒量可能較高,但也可能混入破裂細胞的膜碎片,因此不能直接當成自然分泌的囊泡。
  • 植物細胞培養來源:從培養液收集,條件較好控制;不過培養環境和原生植物不同,顆粒特性仍要個別確認。
 

植物外泌體和動物性外泌體差在哪裡

動物來源胞外囊泡 (EVs) 可能來自人類或其他動物的細胞、組織或細胞培養;植物來源胞外囊泡則來自植物組織或植物細胞培養。
 
比較面向 植物來源胞外囊泡 一般植物萃取
結構 具脂質雙層膜的奈米顆粒,常見粒徑落在數十到數百奈米 以溶劑溶出的分子混合物為主;依製程可能含膠體、顆粒或膜性結構,但品質評估通常不以囊泡為對象
可分析的成分 顆粒濃度、粒徑分布、形態、膜脂質組成、蛋白質與 RNA 內容物,以及總多酚等小分子 指標成分含量 (如多酚、皂苷、黃酮類) 、萃取比例、溶劑殘留、重金屬與微生物
製程 需要分離與純化步驟,例如差速離心、密度梯度、粒徑排阻層析 (SEC) 、切向流過濾 (TFF) 或沉澱法,且要維持膜結構 浸泡、迴流、超臨界 CO₂ 等萃取後過濾、濃縮,製程重點在溶出效率與成分穩定
品質證據 需要顆粒表徵資料,例如 NTA 或奈米流式的粒徑與濃度、TEM/cryo-EM 形態、界面電位,以及非囊泡污染物的控制數據 以指標成分定量、HPLC 指紋圖譜與一般安全檢驗為主

 
胞外囊泡較容易進入皮膚、在配方中較穩定等說法,目前多數證據來自體外或動物實驗,結果會隨粒徑、表面性質、配方基質與保存條件而改變。膜結構在高剪切攪拌、高溫、界面活性劑或極端 pH 條件下也可能受損,原料加入成品後囊泡是否仍完整,可透過成品中的顆粒表徵追蹤確認。
 

植物外泌體有哪些保養應用?目前證據支持到哪裡?

植物囊泡的保養研究主要集中在幾個方向:抗氧化,例如觀察細胞內活性氧 (ROS) 的變化;肌膚屏障,例如屏障相關蛋白的表現;膠原蛋白與黑色素相關指標;以及作為其他活性成分的遞送載體。以 2026 年一項月桃葉來源胞外囊泡研究為例,研究者在經 UVB 處理的 HaCaT 人類角質細胞中,觀察到 ROS 降低,粒線體功能與屏障相關蛋白表現改善,這些都屬於細胞模型中的發現。

現階段的資料大多停留在機轉與前臨床觀察,以細胞、皮膚模型或動物研究為主。植物來源胞外囊泡之皮膚科回顧指出臨床資料仍有限,各研究的植物來源與分離方法差異也很大。回顧中整理的皮膚疾病治療研究屬於醫療研究脈絡,與保養品的外觀調理是不同用途。

評估產品效果時,先確認研究使用的原料和產品中的是同一支,再查看完整成品的人體使用測試,包括配方、受試族群與使用期間。配方安定性試驗回答的是另一個問題:原料加入成品後,顆粒特性是否仍能量到,以及是否和配方相容。


為什麼同樣叫植物外泌體,研究結果卻難以直接比較?

主要原因在於,不同研究拿到的囊泡樣本本身就不一樣。植物種類、處理方式、分離方法、表徵工具與保存條件都可能改變樣本組成,也會影響數據能代表的意義。
 

植物種類與原料處理

品種、產地、採收季節、部位 (果皮、果肉、根、葉) 和成熟度,都會影響囊泡的脂質組成與攜帶的代謝物。

原料清洗、去皮、榨汁或勻漿的方式,則決定樣本中破碎膜片段、細胞壁碎片與可溶性成分的比例。勻漿會打破細胞與細胞壁,破碎的膜可能重新閉合成大小相近的膜性顆粒,和自然釋放的囊泡混在一起,所以勻漿樣本的顆粒數可能較高,但不能直接當成自然分泌的囊泡。比較樣本時,應先確認取樣型態是質外體液、勻漿還是榨汁,再拿取樣與處理條件相同的數據來比較。
 

分離與純化方法

方法 原理 常見考量
差速超高速離心 依沉降速度分離 設備普及、文獻多;高 g 力可能造成囊泡聚集或變形,容易共沉澱蛋白聚集體
密度梯度離心 依浮力密度分離 相對純度較高,能區分囊泡與部分多醣或蛋白污染;處理量小、耗時,密度重疊的非囊泡成分仍可能殘留
粒徑排阻層析 (SEC) 依粒徑分離 對囊泡結構較溫和,通常可去除大量可溶性蛋白;常需要搭配濃縮
切向流過濾 (TFF) 以膜過濾濃縮與換緩衝液 適合放大生產;膜孔徑與操作條件會影響回收率與純度
聚合物沉澱 以聚合物降低溶解度使顆粒沉澱 操作簡便、產量高;共沉澱物多,聚合物殘留可能干擾後續分析

實務上常把兩種以上的方法串接,例如先以 TFF 濃縮,再以 SEC 或密度梯度提升純度。比較不同來源的資料時,可確認製程紀錄是否清楚、批次間是否一致,以及純度資料是否支持產品上的描述。
 

外泌體鑑定只看粒徑夠嗎?量到奈米顆粒代表什麼?

只看粒徑不夠。粒徑與顆粒數只能說明樣本中有落在儀器偵測範圍、可產生足夠散射訊號的顆粒;形態影像與膜組成資料可以支持這些顆粒是否為具脂質雙層膜的囊泡,但不能用來判定它們的生成途徑。要稱為 exosome,必須有直接證明其來自胞內體途徑的證據;顆粒是自然釋放還是細胞破碎後形成,也要對照取樣方式與製程紀錄。單一粒徑數值或顆粒數都無法代表整體品質。

常見的表徵工具包括奈米顆粒追蹤分析 (NTA) 、動態光散射 (DLS) 、奈米流式分析、穿透式電子顯微鏡 (TEM) 或冷凍電顯 (cryo-EM) ,以及界面電位量測。MISEV2023 建議以互補方法報告顆粒特性、形態與組成,並說明分離流程及可能的共分離物。

NTA 和 DLS 主要依散射訊號分析偵測範圍內的顆粒,無法分辨膜囊泡、蛋白聚集體或脂質微粒。動物細胞 EV 常用的 CD9、CD63、CD81 等四跨膜蛋白標記,在植物中並沒有直接對應的通用標記;阿拉伯芥研究中常提到的 TET8、PEN1 等蛋白,也不一定適用於所有植物種類。因此,鑑定植物囊泡更依賴形態影像、膜脂質分析、蛋白質體或脂質體資料的綜合判斷,並和來源、製程、污染控制與安定性資料一起解讀。


污染物控制

植物樣本常見的共分離物包括多醣、細胞壁碎片、葉綠體或其他胞器片段、蛋白聚集體與色素。總蛋白與顆粒數的比值、多醣含量等數據可作為純度參考,較適合在相同分析方法下比較批次或製程。

作為保養原料使用時,微生物、重金屬與農藥殘留應依原料風險評估安排檢驗;內毒素等項目則依製程、預期用途及適用要求決定。


保存穩定性

囊泡在反覆冷凍解凍、高溫或長時間室溫放置時,可能發生聚集、破裂或內容物流失。凍乾是常見的保存方式,可搭配保護劑,回溶後的粒徑分布應和凍乾前比對。原料安定性試驗與成品中的顆粒特性追蹤,則是判斷保存期限內品質是否維持的依據。
 

評估外泌體原料,應向原料商索取哪些資料?

配方研發、原料採購或品牌端準備上市資料時,可依下面六類向原料商索取文件,用來確認原料屬性與後續可使用的說法。

1. 來源辨識
  • 植物學名 (屬名、種名) 、使用部位、產地與採收條件
  • 取樣型態屬於質外體液、勻漿或榨汁,還是植物細胞培養
  • 原料 INCI 名稱與成分組成,包括溶劑、保存劑、凍乾保護劑等添加物

2. 原料與製程文件
  • 分離純化流程摘要與關鍵參數,例如離心條件、SEC 管柱或 TFF 膜規格
  • 批次分析證明書 (CoA) :顆粒濃度、粒徑分布、形態影像、純度指標
  • 批次間一致性資料,以及原料安定性試驗與建議保存條件

3. 適用用途
  • 原料商建議的使用範圍,例如淋洗型或駐留型產品、建議添加濃度
  • 配方相容性資料,例如和界面活性劑、酸鹼值、防腐系統的搭配限制

4. 安全評估
  • 微生物、重金屬、農藥殘留等依原料風險評估的檢驗報告;內毒素等項目依製程、預期用途及適用要求提供
  • 皮膚刺激性、致敏性相關資料,或可支持安全評估的文獻
  • 成品需要由安全資料簽署人員完成安全評估,並納入產品資訊檔案 (PIF)

5. 配方設計
  • 製程中加入原料的時機與溫度、攪拌剪切力
  • 成品安定性試驗是否包含顆粒特性追蹤,而不只看外觀、黏度與 pH

6. 合法宣稱
  • 每一句功效描述是否都有對應的測試資料,且證據層級相符
  • 品名與標示是否和原料實際屬性一致
  • 依原料來源類別查核對應的主管機關要求文件

在台灣,化粧品的標示、宣傳與廣告不得虛偽或誇大,也不得涉及醫療效能;功效說法若沒有充分證據、超出化粧品範圍,或涉及疾病的預防、減輕、診斷或治療,都有合規風險。TFDA 認定準則列出這些判定原則。

遇到以下情況時,應提高警覺:
  • 原料來源說不清楚,只有商品名稱、沒有植物學名與製程說明
  • 只提供單一顆粒數或粒徑,缺少形態影像與純度資料
  • 以「再生」「修復傷口」「治療痘痘或濕疹」「取代醫美療程」等字眼描述保養品
  • 把細胞實驗結果直接寫成使用後的效果,或引用的研究和實際使用的原料不是同一支
 

常見問題

植物外泌體和植物囊泡是同一件事嗎

兩者常被混用,但指涉範圍不一定相同。 依 MISEV2023 的建議,只有能證明來自胞內體途徑時才適合使用 exosome;其他情況較適合使用胞外囊泡或 small EV 等名稱。植物研究中還有植物來源奈米囊泡等用語,用來描述經勻漿或榨汁取得、來源較難界定的顆粒。市場上的植物外泌體可能涵蓋上述不同類型,也可能只是植物萃取;粒徑本身也不能單獨用來判定生成途徑。判讀時應查看取樣來源、分離方法與鑑定方式的具體說明。
 

植物外泌體可以取代傷口或皮膚疾病治療嗎

不能。植物囊泡的保養研究以細胞、動物與配方評估為主,化粧品在台灣也不得宣稱醫療效能,這類原料只能用於肌膚清潔、保濕、調理等化粧品用途,不能取代診斷或治療。
若有開放性傷口、持續紅腫發炎、化膿、反覆發作的濕疹或痘痘,或使用產品後出現刺痛、紅疹等不適,應停止使用並尋求皮膚科醫師或醫療專業人員協助。

若研究團隊或研發單位需要規劃胞外囊泡的分離、顆粒表徵或內含物分析,可先整理研究目的、樣本來源、處理方式、預計分析項目與預定用途,再與圖爾思生技的技術服務團隊討論合適的實驗規劃。


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