从五味子（Schisandra chinensis）中提取的生物活性成分被负载到具有pH值和活性氧（ROS）双重响应性的多糖纳米颗粒中，用于治疗动脉粥样硬化

《Phytomedicine》：Schisandra chinensis-Derived Bioactive Constituents Loaded in pH-ROS Dual-Responsive Polysaccharide Nanoparticles for Atherosclerosis Treatment

动脉粥样硬化（As）治疗需新型靶向递送系统。本研究通过网络药理学和分子对接筛选出具有显著抗As活性的Sch A成分，并构建pH-ROS双响应纳米载体。体外实验表明该载体通过抑制PI3K/AKT/SREBP-1通路有效逆转细胞脂质堆积，体内实验证实其可显著降低小鼠动脉斑块面积及血脂水平。载体选用BSP因其高生物相容性、可降解性和丰富的修饰位点。研究为As治疗提供了新型递送策略和理论依据。

　　动脉粥样硬化（Atherosclerosis, As）是一种慢性血管炎症性疾病，其发展不仅影响心血管系统，还对脑血管健康构成重大威胁。随着全球人口老龄化趋势的加剧，As已成为一种主要的公共卫生问题。目前，治疗As的方法主要包括手术和他汀类药物，但这些方法均存在一定的局限性。手术虽然可以有效清除动脉斑块，但可能引发术后并发症，而他汀类药物虽然能够降低血脂水平，但其副作用如肌肉和肝脏毒性限制了其广泛应用。因此，寻找一种具有高效性和低毒性的天然抗As活性成分，并开发一种能够实现精准释放和靶向治疗的药物递送系统，已成为心血管疾病研究的重要方向。

在这一背景下，五味子（Schisandra chinensis）因其丰富的抗炎活性成分而受到广泛关注。五味子是一种属于木兰科的植物，其果实经过干燥和成熟后被用于药用。研究表明，五味子具有护肝、免疫调节、降血糖以及降血脂等多种药理作用。其中，五味子中的二苯乙烯类木脂素和多糖是其主要的活性成分，但这些成分普遍存在水溶性差、生物利用度低的问题，限制了其在临床中的应用。因此，尽管已有研究证实五味子具有抗炎和抗氧化特性，但针对其在抗As中的活性成分研究仍较为有限。

本研究的目的是筛选出具有显著抗As作用的五味子有效成分，并构建一种能够响应pH和氧化应激（ROS）的双响应纳米载体，以实现药物的精准释放和靶向治疗。为此，我们采用了多种方法，包括网络药理学预测、分子对接验证、体外细胞模型和体内动物模型的整合应用。通过这些手段，我们不仅能够确定五味子中哪些成分可能具有抗As潜力，还能够评估其作用机制，并进一步优化药物递送系统的设计。

网络药理学是一种结合系统生物学和计算生物学的方法，能够预测药物与疾病之间的潜在相互作用。通过整合多个数据库，我们筛选出五味子中的13种有效成分，并分析了它们与As相关的375种靶点。同时，我们还比较了这些靶点与As的1587个靶点之间的交集，最终确定了156个共同靶点。这为后续研究提供了重要的理论依据，帮助我们锁定可能具有抗As作用的关键成分。基于这些数据，我们进一步构建了靶向网络，以确定五味子成分可能作用的信号通路。

分子对接技术则用于验证这些成分与靶点之间的结合能力。通过模拟分子间的相互作用，我们发现五味子中的五味子甲素（Schizandrol A, Sch A）是具有显著抗As作用的主要成分。这一发现为后续的药物递送系统构建提供了重要的指导，使我们能够针对Sch A进行设计和优化。此外，我们还通过体外实验和体内实验验证了Sch A的药理作用。体外实验结果显示，Sch A能够显著抑制PI3K/AKT/SREBP-1信号通路，从而降低细胞内的脂质合成和炎症反应。而体内实验则进一步证明，Sch A能够有效减少主动脉斑块面积，增强斑块稳定性，并显著降低小鼠的血脂水平。

在药物递送系统的设计方面，我们选择了具有低毒性和高生物相容性的天然多糖作为载体材料。其中，白芨多糖（Bletilla striata polysaccharide, BSP）因其良好的生物降解性、丰富的可修饰位点以及高产量和低成本而成为理想的选择。BSP主要由甘露糖和葡萄糖组成，具有优异的物理化学性质，能够为药物的稳定封装和可控释放提供支持。此外，BSP在本研究中被用作修饰基质，其作用主要基于其作为药物载体的物理特性，而非其本身的药理活性。这一选择使得我们能够更专注于药物成分的作用，避免载体材料对实验结果的干扰。

为了实现精准释放和靶向治疗，我们设计了一种能够响应pH和ROS的双响应纳米载体。这一设计基于以下原理：在As病变部位，由于炎症反应的加剧和氧化应激的增加，局部组织的pH值会下降，同时ROS水平也会升高。因此，通过构建能够对pH和ROS变化做出响应的纳米载体，我们可以在病变部位实现药物的靶向释放，提高药物的生物利用度和治疗效果。此外，纳米载体的表面修饰能够使其更好地结合As病变部位的病理特征，从而实现更高效的靶向递送。

在实验过程中，我们采用了多种技术手段，包括纳米载体的制备、表征以及生物活性的评估。通过调整配比，我们发现当BSP与Sch A的配比为6:4时，纳米载体表现出最佳的物理化学性能，包括平均粒径为234.9 nm，药物载荷为19.88%，封装效率为62.06%。这些参数不仅表明了纳米载体的稳定性，还为其在体内的应用提供了重要的参考依据。同时，我们还通过荧光标记技术对纳米载体进行了追踪，以评估其在体内的分布情况和靶向能力。

为了验证纳米载体的药理作用，我们建立了体外和体内实验模型。体外实验中，我们使用了由氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）诱导的RAW264.7细胞模型，以模拟As病变部位的炎症环境。体内实验则采用了高脂饮食喂养的ApoE基因敲除小鼠模型，以评估纳米载体在活体中的作用。实验结果显示，纳米载体不仅能够有效抑制炎症反应和氧化应激，还能够显著降低血脂水平，改善斑块稳定性，从而发挥抗As作用。

此外，我们还对纳米载体的生物相容性和安全性进行了评估。实验结果表明，纳米载体在体内表现出良好的生物相容性，对正常组织无明显毒性，并且能够有效靶向As病变部位，减少斑块面积，提高治疗效果。这些结果进一步证明了纳米载体在抗As治疗中的潜力，同时也为后续的临床研究提供了重要的理论支持。

综上所述，本研究通过整合网络药理学、分子对接、体外细胞模型和体内动物模型，筛选出五味子中的有效成分Sch A，并构建了一种能够响应pH和ROS的双响应纳米载体。实验结果表明，该纳米载体在体外和体内均表现出良好的生物相容性、靶向能力和药理作用，能够有效抑制炎症反应、降低血脂水平，并减少斑块面积。这些发现不仅为抗As治疗提供了新的思路，也为开发高效、低毒的天然药物提供了重要的支持。未来，我们希望能够进一步优化纳米载体的设计，提高其在临床中的应用价值，并探索其在其他心血管疾病中的治疗潜力。