胡芦巴来源的外泌体样纳米囊泡负载植物铁蛋白：一种治疗缺铁性贫血的新型生物可利用纳米制剂

本研究针对缺铁性贫血（IDA）患者铁补充剂生物利用度低、副作用大的问题，开发了胡芦巴种子来源的植物纳米囊泡（FGDNVs）负载植物铁蛋白（phytoferritin）的新型递送系统。研究发现FGDNVs能抵抗胃肠消化，在小肠和巨噬细胞中展现优于天然豌豆铁蛋白（PF）的生物利用度，仅需十分之一推荐剂量即可恢复贫血大鼠的血液学参数，为安全高效的IDA治疗提供了天然纳米解决方案。

　　

缺铁性贫血（IDA）是全球范围内严重的公共卫生问题，尤其在发展中国家，约50%-60%的印度育龄妇女受其困扰。传统铁补充剂因胃肠刺激、吸收效率低下等问题限制其使用。植物铁蛋白（phytoferritin）作为天然铁储存蛋白，虽具有容纳4500个Fe³⁺
原子的独特纳米笼结构，但其在消化过程中的不稳定性导致体内生物利用度存在争议。与此同时，植物源性纳米囊泡（PDNVs）——这种与人类外泌体相似的天然载体，因其卓越的胃肠稳定性和生物相容性备受关注。来自印度中央食品技术研究所的研究团队创新性地将两者结合，首次在胡芦巴种子PDNVs（FGDNVs）中发现天然存在的植物铁蛋白，并系统评估了其治疗IDA的潜力。

研究采用差速离心法从8种植物中筛选PDNVs，通过透射电镜（TEM）、动态光散射（DLS）和蛋白质组学鉴定FGDNVs特征。模拟胃肠消化实验结合Caco-2肠上皮细胞和RAW264.7巨噬细胞模型评估铁吸收效率，最后通过低铁饲料诱导的IDA大鼠模型验证治疗效果。

Fenugreek, mint and red sorrel leaves-derived PDNVs contain phytoferritin
研究人员从种子类（胡芦巴、大豆等）和叶类（菠菜、薄荷等）植物中分离PDNVs，发现胡芦巴PDNVs的铁蛋白含量最高。Western blot和免疫电镜证实FGDNVs携带完整植物铁蛋白纳米笼，其粒径为150-200nm，zeta电位-15mV，符合外泌体特性。

Materials and methods
实验证明FGDNVs在模拟胃液（pH2.0）和肠液中保持结构完整，而游离豌豆铁蛋白（PF）在胃酸环境下完全解离。Caco-2细胞铁吸收实验显示，FGDNVs组胞内铁含量是PF组的2.3倍，且不受植酸抑制。巨噬细胞实验进一步揭示FGDNVs通过网格蛋白介导的内吞途径高效递送铁元素。

Discussion
在IDA大鼠模型中，每日口服含2mg铁的FGDNVs（仅为RDA的1/10），6周后血红蛋白（Hb）、红细胞压积（HCT）等参数完全恢复正常。组织分布分析显示FGDNVs能将铁蛋白特异性递送至十二指肠和空肠，而PF组铁主要滞留胃部。值得注意的是，FGDNVs治疗未引起炎症因子升高或肝肾功能异常。

这项研究开创性地揭示了植物通过PDNVs天然包装铁蛋白的生物学机制，开发的FGDNVs制剂具有三大突破：1）利用植物自身囊泡保护铁蛋白抵抗消化降解；2）实现肠道靶向递送；3）大幅降低有效剂量。该成果为开发安全、高效、低成本的IDA治疗方案提供了全新范式，相关技术已申请专利保护。论文发表于《Food Chemistry》期刊，通讯作者Gopinath M. Sundaram强调，这种"自然仿生"策略可扩展至其他微量营养素递送系统开发。