甘露糖功能化硒纳米颗粒在溃疡性结肠炎治疗中的新进展
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溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)是一种慢性炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD),其特征是结肠近端的慢性复发性炎症。近年来的研究表明,肠上皮细胞(Intestinal Epithelial Cells, IECs)在UC的发生和发展中起着关键作用。这些细胞不仅承担着肠道屏障的功能,还在免疫调节中扮演重要角色,尤其是在抵御病原体方面。然而,目前对IBD的研究主要集中在免疫细胞的浸润机制上,对IECs的治疗干预研究相对较少。
UC的常规治疗方法主要依赖于抗炎药物,但这类药物往往存在疗效不稳定和副作用等问题,因此急需寻找新的治疗策略。近年来,凝集素与IECs的特异性结合在调节肠道稳态和炎症反应中被发现具有重要作用,其中甘露糖作为一种简单的单糖,显示出一定的抗炎特性。然而,传统的凝集素受体对游离甘露糖的结合亲和力较低,这限制了其抗炎效果的发挥。
纳米材料的应用
为了解决上述问题,研究者们开始尝试将甘露糖涂覆在纳米材料上,通过纳米颗粒(Nanoparticles, NPs)的方法提高药物的效果。例如,先前的研究表明,富甘露寡糖(Mannose-Rich Oligosaccharides, MRO)包覆的硒纳米颗粒(Selenium Nanoparticles, SeNPs)能够有效地诱导巨噬细胞重编程,降低UC的严重程度。这一效果可归因于纳米颗粒较大的比表面积以及其诱导细胞表面受体聚集的能力。
硒作为一种必需的微量元素,具有广泛的生物学作用,包括调节氧化应激和细胞的氧化还原状态。研究发现,硒缺乏会加剧UC中肠道损伤和炎症反应,而谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)则在减少有害过氧化物方面至关重要。因此,在UC患者中,硒的补充被认为具有积极的治疗作用。与其他形式的硒相比,SeNPs由于其较小的毒性和较好的生物相容性,成为了UC治疗的一个新方向。
新的研究成果
近期,来自暨南大学医学院的研究者们在《J Nanobiotechnology》期刊上发表了一项重要研究,题为“甘露糖包被硒纳米颗粒通过抑制NF-κB激活和增强谷胱甘肽过氧化物酶表达来规范小鼠肠道稳态并缓解结肠炎”。该研究展示了甘露糖功能化的硒纳米颗粒(M-SeNPs)在减轻结肠炎相关氧化应激和炎症方面的潜力。
该研究开发了一种简单且安全的治疗UC的新策略,利用优化的甘露糖功能化SeNPs,并将其包裹在含有海藻酸盐(Sodium Alginate, SA)和壳聚糖(Chitosan, CS)的结肠靶向水凝胶中进行递送。研究者对优化后的M-SeNPs进行了多项物理表征,包括尺寸、稳定性、形态和载药能力等。
在建立的小鼠DSS诱导结肠炎模型中,研究者将M-SeNPs嵌入结肠靶向水凝胶CS/SA中形成微珠(C/S-MSe),评估了其对IECs的靶向作用及相互作用的能力。研究结果表明,这些修饰的M-SeNPs能有效被IECs吸收,导致硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的表达增加,进而调节IECs的免疫反应。
研究意义与展望
在DSS诱导的小鼠结肠炎模型中,包埋的M-SeNPs通过抑制NF-κB信号通路,减轻了结肠中的氧化应激和炎症。这一过程稳定了IECs的粘膜稳态,显著改善了结肠炎相关症状,显示出M-SeNPs在IBD治疗中的潜力。
本研究不仅提出了一种利用M-SeNPs纳米系统治疗溃疡性结肠炎的新方法,还强调了其在缓解结肠炎氧化应激和炎症中的作用。这为未来的临床应用提供了基础,但仍需解决机制明确性、长期稳定性及安全性等方面的挑战。
综上所述,M-SeNPs的研究为溃疡性结肠炎的治疗提供了一种新的方向,未来的研究可以进一步探索其临床应用潜力和优化治疗策略,以提高糖尿病患者的生活质量和治疗效果。
2024-12-05
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