叶下珠（Phyllanthus niruri）纳米乳液对TM4塞托利细胞（Sertoli cells）中血睾屏障完整性和细胞反应的尺寸依赖性影响

《IEEE Transactions on NanoBioscience》：Size-Dependent Effects of Phyllanthus niruri Nanoemulsions on Blood-Testis Barrier Integrity and Cellular Responses in TM4 Sertoli Cells

细叶南山星纳米乳剂（PNNE）不同粒径对TM4 Sertoli细胞的影响及血睾屏障机制研究。采用CCK-8和彗星试验评估细胞毒性和DNA损伤，发现小粒径（16.9±3.31nm）PNNE显著提高细胞毒性（IC50=160.6±8.3g/mL）和DNA损伤，同时降低claudin 11和connexin 43表达，破坏血睾屏障完整性。研究证实纳米尺寸是影响生殖毒性关键因素，需优化尺寸以确保纳米乳剂安全应用。

　　

摘要：

Phyllanthus niruri（PN）的治疗效果广为人知，尤其是在传统医学中。纳米乳技术提高了其生物利用度和疗效，但其潜在的纳米毒性效应，尤其是对男性生殖健康的影响，尚未完全明了。本研究探讨了不同粒度的Phyllanthus niruri纳米乳（PNNE）对TM4 Sertoli细胞的细胞毒性和遗传毒性作用，重点关注其对血睾屏障（BTB）的影响。通过自发乳化法制备了两种不同粒度的PNNE。使用Cell Counting Kit-8（CCK-8）试剂盒评估了这些制剂的细胞毒性，通过碱性彗星试验评估了遗传毒性。此外，还通过免疫荧光分析检测了BTB蛋白（claudin 11和connexin 43）的表达情况。PNNE的粒径分别为16.9±3.31纳米和163.7±8.53纳米。较小粒度的PNNE表现出更高的细胞毒性（IC50=160.6±8.3 μg/mL），并导致更显著的DNA损伤（通过彗星试验验证）。两种粒度的PNNE均降低了BTB蛋白的表达，其中较小粒度的纳米颗粒造成的破坏更为明显。该研究强调了纳米粒子粒度在决定PNNE对TM4 Sertoli细胞生物效应中的关键作用。较小粒度的PNNE对BTB完整性和细胞健康更具危害性，这突显了在开发基于纳米乳的疗法时需要仔细优化粒子粒度的必要性。这些发现有助于理解纳米毒性对男性生殖健康的影响。

引言

Phyllanthus niruri（PN）属于大戟科植物，因其多样的药理活性而被广泛研究，包括抗菌、抗氧化、抗癌、抗炎、抗疟疾、抗病毒、利尿和保肝作用。它作为免疫调节剂治疗传染病的潜力也得到了关注[1]、[2]。该植物含有多种生物活性化合物，如黄酮类（如槲皮素、芸香苷、astragalin）、生物碱、萜类、木脂素、多酚、单宁、香豆素和皂苷，这些成分使其具有广泛的药用价值[3]。近年来，纳米技术被应用于提高药用植物的治疗效果，显示出巨大潜力。其中，纳米乳技术在提高PN的稳定性和疗效方面表现突出[4]、[5]。先前的研究表明，Phyllanthus niruri纳米乳（PNNE）具有显著的抗氧化活性。使用海藻酸钠和非离子表面活性剂制备的纳米乳能够显著增强其体外抗氧化、抗菌和抗真菌活性[6]。然而，评估PNNE的潜在纳米毒性仍然至关重要，因为纳米粒子的小尺寸和大表面积可能导致其在细胞和分子层面的作用与其大颗粒形式有显著差异。特别是纳米粒子的大小会显著影响其细胞摄取、分布和生物相互作用，进而影响细胞毒性和遗传毒性。较小粒子的表面积与体积比通常较大，从而增强了其与细胞成分的相互作用[7]、[8]。了解这些尺寸依赖性效应对于安全开发基于PNNE的疗法和其他药用植物纳米颗粒至关重要。先前的研究显示，高剂量或长期使用PN可能对男性精子产生毒性作用，Phyllanthus niruri纳米颗粒在体外也可能表现出毒性[9]、[10]。这引发了人们对男性生殖健康的担忧，这一领域需要特别关注。Sertoli细胞在精子发生过程中起着关键作用，为生殖细胞的发育和生长提供必要环境[11]。它们的主要功能之一是形成血睾屏障（BTB），该屏障由相邻细胞之间的紧密连接构成，可阻止血液中的分子通过，确保生精小管内的免疫特权环境，这对正常的精子发生至关重要[12]。BTB的损伤会干扰精子发生，可能导致精子活力下降和精子质量受损[13]。研究表明，BTB成分（如claudin 11和connexin 43）的表达减少会导致此类功能障碍[14]、[15]。