维生素 - 脂质共轭超分子纳米组装体:炎症性肠病治疗的新曙光

《Journal of Nanobiotechnology》:Reduction of colitis in mice by chemically programmed supramolecular nanoassemblies of vitamin–lipid conjugates

【字体: 时间:2025年03月26日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6

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  炎症性肠病(IBD)治疗面临困境,当前疗法疗效有限且副作用大。研究人员开展维生素 C() - 脂质共轭纳米组装体治疗 IBD 的研究,发现该纳米组装体能缓解小鼠结肠炎,还可与布地奈德协同治疗,有望成为治疗炎症性疾病的新方法。

  在人体的肠道里,有一种难缠的疾病正困扰着众多患者,它就是炎症性肠病(IBD),包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。IBD 表现为胃肠道不受控制的慢性炎症,不仅会导致肠道损伤,还会让患者患上结直肠癌等严重并发症的风险大幅增加。目前,IBD 的治疗手段十分有限,像免疫抑制剂、生物疗法和抗生素这些常用的治疗方法,效果并不理想,很多患者在治疗过程中还会遭受各种不良副作用的折磨,长期服药更是雪上加霜,增加了感染和患恶性肿瘤的风险。所以,寻找一种安全有效的 IBD 替代疗法迫在眉睫。
在这样的背景下,来自济南微生态生物医学山东实验室、浙江大学医学院附属第一医院等机构的研究人员,开展了一项极具意义的研究。他们把目光聚焦在维生素 C()上, 是人体必需的营养物质,有着强大的抗氧化能力,理论上对缓解 IBD 炎症有帮助。然而, 存在稳定性差、代谢快、在组织中积累不足等问题,这使得它难以成为有效的治疗药物。研究人员巧妙地运用化学编程手段,将 与长链脂肪酸结合,形成脂质共轭物,这些共轭物能自组装成纳米结构,提高 的生物利用度。他们还把临床上常用的糖皮质激素布地奈德(Bud)融入 纳米系统,实现协同治疗。该研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上。

为了开展这项研究,研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是化学合成技术,通过酯化反应制备 - 脂质共轭物和 Bud - 脂质共轭物;二是纳米制备技术,利用纳米沉淀法制备纳米组装体;三是动物实验技术,建立葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠结肠炎模型,评估纳米组装体的治疗效果;四是多种检测分析技术,如核磁共振(NMR)、高效液相色谱(HPLC)用于共轭物的表征,流式细胞术分析炎症微环境,16S rRNA 基因测序研究肠道微生物群等。

研究结果如下:

  1. - 脂质共轭物的设计与自组装:研究人员合成了一系列 - 脂质共轭物,经 NMR 和 HPLC 验证合成成功。这些共轭物能自组装成纳米颗粒,其中 - 亚油酸(LA)纳米组装体( 纳米组装体)粒径分布窄、稳定性好。
  2. 体外抗氧化活性评估:通过 ABTS+? 等实验表明, 纳米组装体保留了 的抗氧化活性,能有效清除细胞内活性氧(ROS),保护细胞免受氧化应激损伤。
  3. 体内 ROS 清除与纳米组装体积累:在 DSS 诱导的小鼠结肠炎模型中, 纳米组装体可有效降低体内 ROS 水平,并优先在炎症结肠组织中积累。
  4. 对急性结肠炎的改善作用 纳米组装体治疗急性结肠炎小鼠,能减轻体重下降、缓解腹泻症状,改善结肠病理变化,效果优于游离
  5. 联合治疗慢性结肠炎:将 Bud 与 共组装形成 纳米组装体,治疗慢性结肠炎小鼠,可有效控制炎症,减少肠道损伤,疗效优于单一药物治疗。
  6. 调节肠道炎症微环境 纳米组装体可调节血清中促炎和抗炎细胞因子水平,改变结肠中巨噬细胞亚型和调节性 T 细胞(Tregs)数量,缓解炎症微环境。
  7. 调节肠道微生物群:16S rRNA 基因测序显示, 纳米组装体可调节肠道微生物群组成,增加有益微生物(如阿克曼菌、 XVIII 梭菌)的相对丰度,减少有害微生物(如链球菌)的数量。
  8. 安全性评估:细胞实验和小鼠实验表明, 纳米组装体生物相容性良好,无明显细胞毒性和全身毒性。

研究结论和讨论部分指出,IBD 的发病机制复杂,过量的 ROS 在其病理过程中起着关键作用。 - 脂质共轭纳米组装体通过增强 的生物利用度,实现了在炎症部位的有效递送和 ROS 清除,对急性和慢性结肠炎均有显著治疗效果。这种纳米组装体还能调节肠道炎症微环境和微生物群,且安全性良好。该研究为将 转化为治疗炎症性疾病的有效药物提供了新策略,不过还需要进一步开展临床前和临床研究,评估其长期安全性和疗效,以推动其在临床治疗中的应用。

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