可控自组装策略构建黄连纳米颗粒通过NLRP3/GSDMD-IL-33轴改善特应性皮炎炎症损伤

《Bioactive Materials》：A “controlled assembly” strategy for constructing Coptidis Rhizoma self-assembled nanoparticles to ameliorate inflammatory damage in Atopic dermatitis

本研究针对传统中药自组装纳米粒子在特应性皮炎治疗中稳定性差、疗效不可控的难题，创新性地提出"可控组装"策略构建黄连自组装纳米颗粒（CR-SAN）。研究发现CR-SAN通过破坏角质层结构显著增强皮肤渗透性，并首次证实其通过抑制NLRP3炎症小体组装、阻断GSDMD-IL-33信号通路，有效缓解AD模型瘙痒-抓挠循环。该研究为中药纳米制剂开发提供了新思路，发表于《Bioactive Materials》。

　　

特应性皮炎（Atopic Dermatitis, AD）作为一种常见的慢性炎症性皮肤疾病，其典型的持续性瘙痒症状严重影响着全球数百万患者的生活质量。当前临床主要采用糖皮质激素和免疫抑制剂等治疗方法，但长期使用易导致皮肤萎缩、屏障功能受损和耐药性等不良反应。在传统中药研究领域，黄连（Coptidis Rhizoma）因其富含小檗碱等生物碱成分，展现出显著的抗炎、抗菌和免疫调节活性，然而其较差的皮肤渗透性限制了临床疗效的发挥。

近年来研究发现，中药煎煮过程中活性成分可通过非共价作用自发形成自组装纳米粒子，但传统制备方法存在提取与组装过程同步进行的缺陷，导致纳米粒子稳定性差、粒径不均一等问题。为解决这一技术瓶颈，空军军医大学解放军空军医学中心药剂科宋睿等研究人员在《Bioactive Materials》上发表了一项创新性研究，提出"可控组装"策略成功构建了黄连自组装纳米颗粒（CR-SAN），并系统阐明了其改善AD的作用机制。

研究人员采用盐酸辅助水提结合pH驱动组装技术，首先用0.3%盐酸溶液对黄连进行回流提取，随后通过调节pH至7.0诱导纳米粒子形成。通过超高效液相色谱-电喷雾-四极杆-轨道阱质谱（UHPLC-ESI-QE-orbitrap-MS）分析鉴定出169种植物化学成分。表征结果显示CR-SAN呈球形形态，平均粒径为234.9±5.1纳米，多分散指数为0.21±0.03，Zeta电位为-28.1±3.9毫伏，表明其具有良好的胶体稳定性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析发现自组装过程中羟基吸收峰位移至3412 cm^-1，羰基吸收峰完全消失，提示氢键和π-π堆积作用在纳米粒子形成中起关键作用。

在关键技术方法方面，研究团队运用Franz扩散细胞评估透皮特性，通过2,4-二硝基氯苯（DNCB）诱导建立AD小鼠模型，结合转录组测序和网络药理学分析筛选关键通路，采用免疫组化（IHC）、Western blot、免疫荧光等技术验证分子机制，并通过分子对接和动力学模拟探讨活性成分与靶点的相互作用。

研究结果方面，3.1章节显示CR-SAN制备成功且生物安全性良好，组织病理学分析和血清生化指标均未发现明显毒性反应。3.2章节发现CR-SAN可通过影响角质层脂质排列和角蛋白二级结构显著增强皮肤渗透性，高浓度CR-SAN（CR-SAN-H）中小檗碱的累积透皮量比低浓度组提高4.00倍。扫描电镜（SEM）观察显示CR-SAN处理导致角质层表面出现皱纹、粗糙度增加和裂隙形成。

3.3章节在DNCB诱导的AD小鼠模型中，CR-SAN治疗显著改善皮肤损伤症状，降低血清IgE、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和IL-6水平，同时提高超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低丙二醛（MDA）和活性氧（ROS）水平。3.4章节通过转录组学分析发现，CR-SAN治疗组与模型组之间存在766个差异表达基因，京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析表明NOD样受体（NLRs）信号通路是CR-SAN改善AD的关键通路。

3.5章节进一步验证CR-SAN通过NLRP3/GSDMD-IL-33轴缓解AD皮肤炎症损伤。实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）显示CR-SAN显著降低Nlrp3、Pycard、Caspase-1和Gsdmd的mRNA表达，Western blot证实CR-SAN剂量依赖性抑制NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD和IL-33蛋白表达。3.6章节体外实验表明，CR-SAN在HaCaT细胞、骨髓源性巨噬细胞（BMDMs）和RAW264.7细胞中均表现出良好的生物安全性和抗炎活性，能降低脂多糖（LPS）诱导的一氧化氮（NO）和乳酸脱氢酶（LDH）释放。

3.7章节通过小干扰RNA（siRNA）敲低Nlrp3表达发现，si-Nlrp3部分消除了CR-SAN对LPS诱导巨噬细胞的保护作用，证实NLRP3是CR-SAN发挥作用的关键靶点。3.8章节机制深入研究显示，CR-SAN能抑制ASC寡聚化，降低Caspase-1活性，阻断NLRP3与ASC/Caspase-1的相互作用。分子对接结果表明CR-SAN中的生物碱成分（小檗碱、黄连碱等）与NLRP3具有高亲和力结合，结合能低于-9千卡/摩尔。

研究结论表明，CR-SAN通过"可控组装"策略成功解决了传统中药自组装纳米粒子稳定性差的技术难题，其不仅能增强皮肤渗透性，还能通过抑制NLRP3炎症小体组装、阻断GSDMD-IL-33信号通路，有效缓解AD症状。该研究不仅为AD治疗提供了新型NLRP3靶向疗法，也为中药来源的自组装纳米粒子开发提供了理论依据和技术支持。未来研究可进一步探讨CR-SAN中多种活性成分的协同作用机制，推动其在临床中的应用转化。