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四川大學李旭東/易增 Chem. Eng. J.：可食用超小多酚納米酶口服治療酒精導致的急性胃炎

2024-10-27 來源：高分子科技

圖1 鐵-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）導致的胃炎，影響著全球數百萬人的健康，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病（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、苛刻的胃酸環境以及非食用成分的構成等挑戰阻礙了納米酶在這方面的實際應用。為此，四川大學生物醫學工程學院李旭東教授/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，在胃內停留 12 小時以上，并在苛刻的酸性環境中保持穩定。它們表現出卓越的類過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性。在灌胃酒精前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揮重要作用（圖1）。

圖2. UIPNs的TEM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溶，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，展示了超小型納米酶在健康干預和治療中的廣泛應用前景。（圖2）。

圖3 鐵-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的活性氧（ROS），降低細胞內氧化應激水平，從而減輕氧化損傷。此外，在炎癥環境中，鐵-多酚納米酶還能有效調節免疫細胞的功能，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-α、IL-6等。同時，這類納米酶有助于促進巨噬細胞向M2型抗炎狀態轉變，上調抗炎因子的表達，如IL-10，從而實現對炎癥反應的雙向調控。這一機制展現了納米酶在氧化應激相關疾病治療中的潛在應用價值，為開發新型抗氧化、抗炎藥物提供了重要依據。（圖3）。

圖4 漆黃素UIPNs 對小鼠酒精性胃黏膜損傷的預防保護效果。

進一步，作者通過構建小鼠的酒精性急性胃黏膜損傷模型，驗證了三種鐵-多酚類納米酶在預防和保護胃黏膜方面的顯著功效。結果顯示，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越的保護作用，特別是Fis UIPNs在預防和修復酒精誘導的胃黏膜損傷方面表現出最佳效果（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防胃腸道疾病方面具有巨大的潛力，本研究為開發安全、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”為題發表在Chemical Engineering Journal上。文章的第一作者為四川大學生物醫學工程學院碩士生鄭鑫，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基金（82102214）、四川省自然科學基金（2024NSFSC1657和2024NSFSC1521）以及四川大學華西醫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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（責任編輯：xu）

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