精准纳米植物药物:海藻酸盐-壳聚糖纳米凝胶封装Olea ferruginea乙酸乙酯组分增强心血管保护作用

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  针对心血管疾病中氧化应激诱导的心肌细胞凋亡问题,研究人员开发了负载Olea ferruginea乙酸乙酯组分(EAF)的海藻酸盐-壳聚糖纳米凝胶(EAF-AC-NG)。该纳米凝胶通过增强ROS清除能力、下调促凋亡基因BAX表达及提升抗氧化酶活性,显著改善心脏肥大模型大鼠的心功能,为心血管治疗提供了高效靶向递送新策略。

  

心血管疾病(CVDs)是全球死亡的主要原因,其中氧化应激导致的心肌细胞凋亡是病理核心。传统抗氧化药物存在生物利用度低、副作用大等问题,而植物活性成分虽具潜力却受限于体内代谢快、稳定性差。为此,来自奎德-i-阿扎姆大学的研究团队创新性地将Olea ferruginea叶片的乙酸乙酯组分(EAF)封装于海藻酸盐-壳聚糖纳米凝胶(EAF-AC-NG),通过纳米技术突破植物药递送瓶颈,相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。

研究采用离子预凝胶-聚电解质复合法构建EAF-AC-NG,通过Box-Behnken设计(BBD)优化配方,并利用异丙肾上腺素(ISO)诱导的心脏肥大(CH)大鼠模型评估疗效。关键技术包括纳米凝胶的理化表征(动态光散射、透射电镜)、体外释放实验、ROS水平检测(H2O2)、qPCR分析促凋亡基因BAX表达,以及心肌组织病理学评估。

材料与方法
GC-MS分析确认EAF含多种抗氧化成分。BBD优化显示当壳聚糖浓度0.25%、海藻酸盐0.1%、CaCl2 0.5%时,纳米凝胶粒径最小(142.3 nm),包封率高达80%。体外释放实验证实EAF-AC-NG具有pH依赖性缓释特性。

结果

  1. 纳米凝胶表征:EAF-AC-NG呈球形,粒径<200 nm,Zeta电位+28.5 mV,12周内理化性质稳定。
  2. 抗氧化效应:在ISO诱导的CH模型中,EAF-AC-NG组较游离EAF显著降低心肌H2O2水平(p<0.01),并提升超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性。
  3. 抗凋亡作用:qPCR显示EAF-AC-NG使促凋亡基因BAX mRNA表达下调2.3倍,组织学证实心肌纤维排列更规整,坏死区域减少。
  4. 心功能改善:超声心动图显示EAF-AC-NG组射血分数(EF)提升18.7%,左室舒张末期内径(LVEDD)缩小。

讨论与结论
该研究首次将纳米凝胶技术应用于Olea ferruginea的递送系统,通过协同作用:(1)天然聚合物(alginate-chitosan)的pH响应性实现EAF靶向释放;(2)纳米尺寸增强心肌组织渗透;(3)缓释特性延长作用时间。相较于传统抗氧化剂,EAF-AC-NG通过多重机制(ROS清除、线粒体通路调控)更有效阻断CH向心衰进展。

研究局限性在于未阐明EAF具体成分与纳米载体的分子互作机制,且长期毒性需进一步评估。但这一策略为植物药临床转化提供了范式——通过纳米载体克服生物利用度障碍,同时保留天然产物的多靶点优势。未来可拓展至其他ROS相关疾病(如神经退行性疾病)的治疗探索。

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