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四川大學(xué)李旭東/易增 Chem. Eng. J.:可食用超小多酚納米酶口服治療酒精導(dǎo)致的急性胃炎
2024-10-27  來源:高分子科技

-多酚納米酶的制備及作用示意圖。


  過量飲酒和長期服用非甾體抗炎藥(NSAIDs)導(dǎo)致的胃炎,影響著全球數(shù)百萬人的健康,然而針對此類疾病的安全有效的治療方案還非常欠缺。目前已有一系列納米酶被用于炎癥性腸。IBD)的口服治療,但針對胃炎治療的研究仍處于探索階段。快速胃排空、苛刻的胃酸環(huán)境以及非食用成分的構(gòu)成等挑戰(zhàn)阻礙了納米酶在這方面的實際應(yīng)用。為此,四川大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院李旭東教授/易增課題組利用完全可食用成分合成了10nm以下的超小型鐵-多酚納米酶(UIPNs)。UIPNs 可迅速穿透胃黏膜,在胃內(nèi)停留 12 小時以上,并在苛刻的酸性環(huán)境中保持穩(wěn)定。它們表現(xiàn)出卓越的類過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性。在灌胃酒精1h給藥1次,與奧美拉唑相比,三種鐵-多酚納米酶(姜黃素、槲皮素和漆黃素)對小鼠胃黏膜損傷的治療作用更好,其中漆黃素 UIPNs的效果最佳。這些完全來源于食物的成分通過非共價相互作用形成超小型納米酶,可確保長期安全性,并有望在各種胃腸道疾病中發(fā)揮重要作用(圖1)。


2. UIPNsTEM圖像。


  作者利用可食用的天然活性多酚(姜黃素、槲皮素和漆黃素)、鐵離子和聚乙烯吡咯烷酮(PVP經(jīng)非共價組裝,成功制備出三種尺寸小于10納米的超小納米酶。這些納米酶的超小尺寸不僅使難以溶解的多酚完全水,從而增強了難溶多酚的生物利用度,并且提高了它們的胃保留能力和粘液穿透性。該制備方法簡單、低成本且高度可調(diào),展示了超小型納米酶在健康干預(yù)和治療中的廣泛應(yīng)用前景。(圖2)。


-多酚納米酶的體外抗氧化、抗炎能力。


  納米酶在低濃度下表現(xiàn)出顯著的抗氧化和抗炎作用,具體來說,幾種鐵-多酚類納米酶通過高效清除胞內(nèi)的活性氧(ROS),降低細胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平,從而減輕氧化損傷。此外,在炎癥環(huán)境中,鐵-多酚納米酶還能有效調(diào)節(jié)免疫細胞的功能,特別是抑制巨噬細胞的M1型極化過程,減少促炎因子的表達,例如TNF-αIL-6等。同時,這類納米酶有助于促進巨噬細胞向M2型抗炎狀態(tài)轉(zhuǎn)變,上調(diào)抗炎因子的表達,如IL-10,從而實現(xiàn)對炎癥反應(yīng)的雙向調(diào)控。這一機制展現(xiàn)了納米酶在氧化應(yīng)激相關(guān)疾病治療中的潛在應(yīng)用價值,為開發(fā)新型抗氧化、抗炎藥物提供了重要依據(jù)。(圖3)。


漆黃素UIPNs 對小鼠酒精性胃黏膜損傷的預(yù)防保護效果。


  進一步,作者通過構(gòu)建小鼠的酒精性急性胃黏膜損傷模型,驗證了三種鐵-多酚類納米酶在預(yù)防和保護胃黏膜方面的顯著功效。結(jié)果顯示,與臨床藥物奧美拉唑相比,這些納米酶在降低胃黏膜損傷程度上具有更優(yōu)越的保護作用,特別是Fis UIPNs在預(yù)防和修復(fù)酒精誘導(dǎo)的胃黏膜損傷方面表現(xiàn)出最佳效果(圖4)。這些納米酶由天然食物成分通過非共價相互作用構(gòu)建而成,確保了長期使用安全性。因此,這些基于食物來源的納米酶在治療和預(yù)防胃腸道疾病方面具有巨大的潛力,本研究為開發(fā)安全、有效的胃腸保護劑提供了新思路。


  該研究以“Edible Ultrasmall Polyphenolic Nanozymes for Oral Treatment of Alcohol-Induced Acute Gastritis”為題發(fā)表在Chemical Engineering Journal上。文章的第一作者為四川大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院碩士生鄭鑫,通訊作者為李旭東教授,易增副研究員。該研究得到了國家自然科學(xué)基金(82102214)、四川省自然科學(xué)基金(2024NSFSC16572024NSFSC1521)以及四川大學(xué)華西醫(yī)院博士后科研基金項目(2023HXBH013)的資助。


  原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894724085814

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