作者序一
植物外泌體 為台灣生醫產業注入活水
莊銀清 教授醫師
2021年我開始深入研究外泌體,並和陳振興博士合著《神奇的外泌體》一書,將這個生醫產業的明日之星介紹給國人,並希望科學界、醫學界、生技界和政府單位,投入更多人力和資金研發,造福廣大的人群。沒想到這本書引起極大迴響,在這五年中,國內不少學界和業界競相投入外泌體研究,讓我非常欣慰,因為越多人參與也直接帶動台灣的生醫產業的良性發展。
在這五年對外泌體研究中,我和研究團隊發現植物外泌體(Plant-derived Exosomes, PDEs)諸多特性,皆是未來醫學的新趨勢,例如在抗癌抗炎藥物載體、疾病預防與治療、在美容與營養保健領域的應用等,皆有令人驚喜的研究發現,顯示植物外泌體植物外泌體產業發展前景廣闊,應用領域多樣。
隨著全球對天然療法與精準醫療的需求持續攀升,植物外泌體將在台灣醫療產業中逐步扮演以下幾個關鍵角色:
1. 天然藥物與功能性食品的關鍵原料
台灣具備發展植物性保健品與中草藥科學化的技術基礎,植物外泌體的天然性與低毒性特質,將成為開發新型天然藥物或機能性食品的重要素材。
2. 新一代藥物遞送平台(Drug Delivery System, DDS)
植物外泌體具有包覆能力與跨細胞屏障的傳遞特性,可作為台灣研發mRNA 藥物、免疫調節劑與抗腫瘤藥物的遞送載體,可降低藥物副作用,提高療效與細胞靶向性。台灣已有 mRNA、奈米藥物等平台,植物外泌體可成為延伸應用的創新選項。
3. 精準醫療與再生醫療的輔助角色
未來植物外泌體可應用於細胞療法與免疫治療輔助平台,或開發具有抗發炎、抗氧化功能的細胞外囊泡製劑。可在皮膚、肝臟、腸道等再生醫學領域中提供天然輔助材料,並可與幹細胞或特定基因療法搭配,提高穩定性與療效。
4. 醫美與皮膚醫學產品的創新原料
結合台灣既有的醫美與化妝品製造能力,植物外泌體具備促進皮膚修復、抗老化、消炎的功能,適用於:傷口癒合敷料、抗敏感修護精華液、醫學美容療程輔助產品。
5. 促進本土農業升級與生醫融合
藉由發展植物外泌體,台灣可建立農業與生技醫療之間的新型產業鏈,推動「農業副產物」如果皮、葉渣等的再利用,加值開發生醫產品,並可鼓勵農業轉型為生技原料供應鏈,創造「農—醫」雙向收益。
從以上例子可看出植物外泌體產業發展前景廣闊,應用領域多樣,隨著技術的不斷進步和市場需求的增加,植物外泌體有望在醫療、保健美容、農業等多個領域實現突破,活化數個上下游產業鍊,所締造的經濟規模非常可觀,成為未來生物技術產業的重要組成部分。
個人希望藉由此書的出版發行,除了讓國人認識植物外泌體的諸多功能,也能讓更多學界和業界投入開發研究,為台灣生醫產業注入活水。
作者序二
植物外泌體 未來生醫新趨勢
陳振興 醫師.醫學博士
我於 2021 年首次接觸植物外泌體,起因於我在從事天然物相關研究時,開始關注細胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)在訊息傳遞與生物治療上的應用潛力。在過去,EVs 的研究多集中於動物來源,然而隨著研究進展,植物外泌體(plant-derived exosomes, PDEs)逐漸受到重視,尤其是在跨物種溝通、抗炎、抗腫瘤與藥物遞送等領域。
外泌體多種神奇的特性引起我的興趣,同年我和莊銀清醫師兩人合著《神奇的外泌體》一書,對普羅大眾介紹,這本書不僅是台灣第一本有系統介紹外泌體的專書,至今依然是出版社暢銷書,往第六刷邁進,顯示國人對醫學新知的重視與渴求。
這幾年我的研究主題聚焦於天然產物的生物活性與遞送系統,而植物外泌體具備天然來源、低免疫原性與優異的生物相容性,正好補足傳統藥物載體的一些限制。此外,PDEs 可從多種植物中大量純化,成本相對較低,也讓我開始思考其在臨床應用與功能性產品開發上的潛力。
因此,我開始參與相關國際研討會、閱讀最新期刊文獻,並與從事外泌體技術的實驗室建立合作,逐步投入植物外泌體的分離、表徵及功能性分析研究,希望能拓展其在藥物傳遞或皮膚應用領域的實際應用。
看好植物外泌體(Plant-derived Exosomes, PDEs)在台灣的發展前景具備多重潛力,特別是在醫療、保健、美容與農業領域。以下是我對其未來發展的觀察與建議:
1. 醫療與保健應用潛力
植物外泌體因其天然來源、低免疫原性與優異的生物相容性,成為新興的藥物載體與免疫調節工具。在癌症治療、抗炎、皮膚保養與腸道微生物調節等領域,植物外泌體展現出高度應用潛力。台灣在生技醫療領域具備強大的研發基礎與產業鏈整合能力,為植物外泌體的應用提供了有利環境。
2. 農業與環境永續
台灣農業面臨氣候變遷與土地資源有限的挑戰。植物外泌體可作為天然的植物生長調節劑,提升作物抗逆性與產量,減少對化學農藥的依賴。此外,植物外泌體在農業廢棄物的升級再造中也具有潛力,有助於推動農業的永續發展。
3. 市場趨勢與產業機會
隨著消費者健康意識的提升,對天然、無添加的產品需求增加。植物外泌體作為天然來源的生物活性分子,符合市場對健康產品的需求。台灣在食品科技與生物技術領域的發展,為植物外泌體產品的研發與商業化提供了有利條件。
而植物外泌體能引起世界醫療的重視,主要是它具有以下特性:
1. 天然且低免疫原性
與動物來源的外泌體相比,植物外泌體具有更低的免疫反應風險,使用上更為安全。其來源多為可食植物,對人體耐受性高,有望降低藥物研發初期的毒理風險,特別適合用於慢性病治療或預防性醫療產品。
2. 跨種傳遞能力(Cross-kingdom Communication )
植物外泌體可透過口服或局部方式進入哺乳動物體內,並在細胞層級發揮調控功能。已有研究證實,PDEs 能與腸道上皮細胞或免疫細胞結合,調控免疫反應與炎症反應,展現治療腸炎、皮膚疾病與自體免疫疾病的潛力。
3. 生物活性成分豐富
植物外泌體富含 miRNA、蛋白質、脂質與多酚等天然活性物質,可直接參與抗氧化、抗腫瘤、抗炎等生物反應。這些成分的自然存在使 PDEs 本身即具有藥理活性,不僅是「載體」,也是「有效成分」。
4. 作為藥物遞送平台
PDEs 可作為新型藥物傳輸系統(DDS, Drug Delivery System),其結構穩定、可通過胃酸與酶解環境,尤其適合用於口服給藥途徑。對於難以吸收的天然物或大分子藥物,PDEs 提供了一個有效的包覆與靶向傳遞選擇。
5. 製備來源廣泛、具成本優勢
植物外泌體可由多種蔬果(如薑黃、葡萄、柑橘、蘆薈、綠茶等)中提取,具備易於大規模量產與取得的優勢。相對於哺乳動物來源的外泌體,植物來源更具經濟效益與可持續性,對發展醫療產品尤其有利。
撰寫 《神奇的外泌體》一書時,外泌體產業在台灣還是起步階段,經過近五年的蓬勃發展,產官學界競相投入,外泌體不管在醫療界或是生技業都是不可忽視的一個生力軍,因此,這本書我們將焦點放在植物外泌體特性與在醫療、生技上的應用,並將國際上的研究成果讓讀者理解植物外泌體的本質與生物學意義,幫助讀者掌握植物外泌體的形成機制、結構特性、活性成分以及在細胞間與跨物種間的傳訊功能,奠定完整的理論基礎。
書中深入介紹植物外泌體在癌症治療、免疫調節、腸道健康、皮膚修復與藥物傳輸等領域的實證研究與產品開發現況,打通基礎研究與臨床應用的連結,並針對植物外泌體的萃取、純化、表徵與品質控管等技術流程,提出具體方法與建議,幫助研究者或開發者少走彎路,加速進入實作階段,提供實際研究與技術發展的參考架構。
本書不僅關注生物醫學,也探討植物外泌體與農業副產物再利用、綠色永續、生技創業等議題,期望激發讀者對新創應用的想像力,讓非專業讀者也能理解、欣賞並參與這場科學革命,透過淺顯易懂的說明與圖解,本書也希望吸引非科學背景的讀者(如投資人、企業家、設計師等)了解植物外泌體的價值與發展機會。