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丝素蛋白纳米粒子(FNPs)负载白藜芦醇在炎症性肠病治疗中的疗效与机制研究

更新时间:2024-06-28点击次数:164

丝素蛋白纳米粒子(FNPs)负载白藜芦醇在炎症性肠病治疗中的疗效与机制研究


丝素蛋白纳米粒子(FNPs)负载白藜芦醇在炎症性肠病治疗中的疗效与机制研究


上一期的文献解读小编为大家讲解了姜黄素结合材料学治疗溃疡性结肠炎,这次为大家讲解另一个在天然小分子届被研究的很充分的药物白藜芦醇。白藜芦醇抗炎抗氧化的作用已经被众多研究所证实,但生物利用度低是很多天然小分子化合物的通病。目前,有许多生物材料可被制造成用于药物输送的纳米粒子。今天为大家解读一篇来自西班牙研究团队发表在International Journal of Nanomedicine上的名为Silk fibroin nanoparticles constitute a vector for controlled release of resveratrol in an experimental model of inflammatory bowel disease in rats的文章,评估白藜芦醇负载到直径100nm大小的丝素蛋白纳米粒子中对肠道抗炎的特性。

白藜芦醇是一种二苯乙烯化合物,存在于许多植物物种中,具有优异的抗氧化、抗炎、抗病毒和抗肿瘤特性,但其水溶性低,生物利用度低,影响其药效。研究团队通过负载纳米粒子递送来改善这一缺点。

纳米药物在治疗炎症方面比传统药物更有益,因为与健康组织相比,纳米颗粒粘附到发炎组织的能力更强,可以在较低浓度下更好地利用药物,并将全身作用和不良反应的风险降至较低。文章中选用了丝素蛋白纳米粒子(FNPs)来负载白藜芦醇,以改善其在炎症性肠病(IBD)治疗中的生物利用度。

丝素蛋白(Silk fibroin)是一种存在于鳞翅目昆虫家蚕丝中的聚合蛋白,具有高度的生物相容性,其在蛋白酶作用下的降解产物是肽,很容易被组织重新吸收。许多化合物可以负载其制成的微颗粒或纳米颗粒中。

文章在方法中详尽的描述了纳米颗粒制备,通过吸附法将白藜芦醇负载到FNPs上,形成RL-FNPs,实现药物的控制释放。

接下来作者通过体外实验探究RL-FNPs在巨噬细胞中的生物活性,测量亚硝酸盐水平(诱导型一氧化氮合酶 (iNOS) 活性的间接标志物),发现RL-FNPsRAW 264.7巨噬细胞处于基础条件下(没有LPS的刺激)促进巨噬细胞活性(图1A),并在用LPS 刺激时能抑制巨噬细胞活性(图1B)。


图(1


随后作者在体内实验中评估RL-FNPs 在大鼠结肠炎 TNBS 模型中的生物活性。与未治疗组相比,RL-FNPs组能显著减少结肠重量/长度,这表明RL-FNPs可以改善发炎组织的水肿。另外RL-FNPs显著降低组织中髓过氧化物酶(MPO),显著增加了谷胱甘肽含量(GSH),并且显示出与地塞米松相似的活性。这表明RL-FNPs可以改善氧化状态,而氧化状态改变是 TNBS 诱发的炎症过程的结果。表(1


丝素蛋白纳米粒子(FNPs)负载白藜芦醇在炎症性肠病治疗中的疗效与机制研究

表(1


作者又检测了与肠道炎症过程相关标志物,分析表明,RL-FNPs 治疗结肠炎动物可显著降低 IL-1β、TNF-α、IL-6 IL-12 的表达,其疗效与接受地塞米松治疗的组相似。(图2


图(2


同样用 RL-FNPs 治疗后TNBS的大鼠其趋化因子 CINC-1 MCP-1 和粘附分子 ICAM-1的表达也显著降低(图3)。


图(3


最后,作者对结肠上皮屏障功能标志物的表达(如粘蛋白MUC-2MUC-3以及 TFF-3和绒毛蛋白)的评估表明,与未治疗的结肠炎组相比,只有RL-FNPs 治疗后这些标志物的表达全部显着增加,其效果与阳性对照地塞米松相似(图4)。



图(4


这篇文章作者通过将白藜芦醇负载在丝素蛋白纳米粒子中,开发了一种新型的肠道抗炎疗法。通过体内、体外实验说明了丝素蛋白纳米粒子作为载体增强了白藜芦醇的肠道抗炎作用,降低结肠炎大鼠的结肠的水肿症状和粘膜损伤,改善了结肠上皮屏障功能标志物的表达,并且其效果与糖皮质激素地塞米松相似。

在众多的研究中表明,纳米药物在抗炎方面比传统药物更有益,因为纳米粒子在发炎组织上的粘附能力比在健康组织上的粘附能力更强,可以更好地在较低浓度下利用药物,并最大限度地降低全身作用和副作用的风险,同时总体上提高疗效。希望通过这篇文章小编能给大家对天然小分子的研究提供一点灵感,和纳米材料的结合也是对疾病治疗的新策略。




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