槲皮素脂质体有效调节了Nrf2/Keap1和NF-κB/P38 MAPK信号通路，并保护肝脏免受对乙酰氨基酚的损伤

《Journal of Future Foods》：Quercetin-liposomes effectively regulated the Nrf2/Keap1 and NF-κB/P38 MAPK signaling pathways and protected the liver against paracetamol-induced damage

槲皮素脂质体纳米制剂通过缓释增强抗肝毒性效果，改善PCM诱导的肝酶异常、氧化应激（MDA/NO升高，SOD/GPx降低）及Nrf2/Keap1/NF-κB/P38 MAPK基因表达失衡，病理学修复显著优于游离槲皮素。

　　本研究旨在探讨一种基于纳米技术的槲皮素脂质体配方在对抗对乙酰氨基酚（PCM）诱导的肝毒性方面的潜力。随着近年来肝毒性的全球发病率显著上升，尤其是药物、天然产物和化学物质引起的肝损伤，寻找有效的治疗策略变得尤为重要。槲皮素作为一种天然的黄酮类化合物，因其强大的抗氧化和抗炎特性而被广泛研究，然而其生物利用度低、水溶性差和化学稳定性不足等问题限制了其临床应用。因此，通过构建槲皮素脂质体纳米制剂，不仅能够提高其在体内的稳定性，还能增强其生物活性，为治疗肝毒性提供了一种新的方法。

### 1. 背景与意义

肝毒性是指由于药物、化学物质或生物因素引起的肝脏结构和功能的损伤，这种现象在人类和动物中均可发生，严重时可能导致肝纤维化、急性肝衰竭甚至死亡。据相关研究，约50%的急性肝衰竭病例与药物或化学物质有关，其中超过75%的药物不良反应会导致肝移植或死亡。因此，针对肝毒性的预防和治疗成为医学界关注的焦点。对乙酰氨基酚作为一种常用的解热镇痛药，虽然在治疗新冠状病毒引起的症状如发热和头痛方面具有重要作用，但其过量使用会导致严重的肝毒性，特别是在缺乏适当代谢机制的情况下，可能引发肝细胞的坏死和凋亡。

槲皮素因其天然来源和广泛的药理活性而被研究用于肝保护。它可以通过清除自由基、防止脂质过氧化和螯合金属离子等多种机制，发挥抗氧化作用。然而，由于其低水溶性和低生物利用度，槲皮素的临床应用受到限制。因此，通过纳米技术对槲皮素进行包封，提高其稳定性和生物可利用性，成为解决这一问题的重要方向。

### 2. 方法与实验设计

本研究采用薄层水合法（thin-film hydration method）制备槲皮素脂质体纳米制剂。该方法是一种常见的脂质体制备技术，通过将脂质和药物溶解在有机溶剂中，随后在水相中形成脂质双分子层，包裹药物分子。制备的脂质体随后通过动态光散射（DLS）和透射电子显微镜（TEM）进行表征，以评估其粒径、电位和形态。同时，还通过药物包封率（EE%）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析其结构特性。

为了进一步评估槲皮素脂质体的体外释放行为和细胞毒性，实验中采用透析袋法测量其在模拟体液中的释放速率，并使用MTT法测定细胞活力。通过这些实验，研究者能够了解脂质体对药物释放的控制能力和其在细胞中的安全性。此外，通过动物实验，评估了槲皮素脂质体在体内的药效，包括对血清肝酶、总蛋白、白蛋白、空腹血糖水平以及肝组织中氧化应激指标和基因表达的影响。

### 3. 实验结果与分析

实验结果显示，槲皮素脂质体具有理想的物理和化学特性。其平均粒径为501.9纳米，电位为–22.8毫伏，显示出良好的稳定性。通过透射电子显微镜观察，发现脂质体呈球形，分布均匀，粒径在450至550纳米之间。这些结果表明，所制备的脂质体在形态和大小方面均符合标准，为后续的体内外实验奠定了良好的基础。

在药物包封率方面，实验测得槲皮素脂质体的包封效率为77.1%，表明大部分药物成功被包裹在脂质体中。这为提高槲皮素的生物利用度提供了有力支持。此外，通过FTIR分析，发现槲皮素脂质体的光谱与原始槲皮素相似，但某些峰的强度有所变化，这可能与脂质体膜结构中的氢键作用有关。

在体外释放实验中，结果显示，槲皮素脂质体在24小时内释放了约67.47%的药物，而未包封的槲皮素在相同时间内释放了约92.75%。这种缓释特性有助于延长药物在体内的作用时间，提高其治疗效果。同时，通过MTT实验，发现槲皮素脂质体的半数抑制浓度（IC50）显著降低，表明其在细胞水平上具有更好的治疗潜力。

在体内实验中，研究者使用了30只4周龄的雄性大鼠作为实验对象，将其分为五个组别：正常对照组（NC-group）、对乙酰氨基酚组（PCM-group）、槲皮素组（PCM-Q）、槲皮素脂质体组（PCM-QL）和水飞蓟素组（PCM-S）。结果显示，与正常对照组相比，对乙酰氨基酚组的大鼠血清中ALT、AST、ALP、GGT和胆红素水平显著升高，表明肝脏功能受到严重损害。然而，经过槲皮素或槲皮素脂质体治疗后，这些指标均有所改善，其中槲皮素脂质体表现出更强的肝保护作用。此外，总蛋白和白蛋白水平也显著上升，而空腹血糖水平则显著下降，进一步证明了槲皮素脂质体在调节代谢和保护肝脏方面的双重作用。

在氧化应激指标方面，对乙酰氨基酚组的大鼠表现出显著升高的丙二醛（MDA）和一氧化氮（NO）水平，以及显著降低的超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性。这表明对乙酰氨基酚诱导了严重的氧化应激反应。然而，槲皮素和槲皮素脂质体治疗后，MDA和NO水平显著下降，而SOD和GPx活性则显著上升，说明其具有显著的抗氧化能力。

在基因表达分析中，发现对乙酰氨基酚诱导了Nrf2的显著下调和Keap1、NF-κB和p38 MAPK的显著上调。这些基因的表达变化反映了氧化应激和炎症反应的增强。然而，槲皮素和槲皮素脂质体的治疗显著提高了Nrf2的表达，同时降低了Keap1、NF-κB和p38 MAPK的表达，表明其能够有效调节这些基因的表达，从而减轻肝损伤。

### 4. 机制探讨

研究进一步探讨了槲皮素和其脂质体形式对肝毒性的分子机制。通过分析Nrf2/Keap1和NF-κB/p38 MAPK信号通路，发现对乙酰氨基酚诱导了Nrf2的抑制和Keap1的激活，导致细胞内的氧化应激和炎症反应加剧。而槲皮素和槲皮素脂质体能够逆转这一过程，通过激活Nrf2和抑制Keap1，增强细胞的抗氧化防御能力。此外，NF-κB和p38 MAPK的上调与肝细胞凋亡和炎症反应密切相关，槲皮素脂质体的治疗显著降低了这些通路的活性，从而减少了肝损伤。

在组织病理学分析中，发现对乙酰氨基酚中毒的大鼠肝组织中存在明显的肝细胞坏死、门静脉扩张和炎症浸润。然而，槲皮素脂质体的治疗显著改善了这些病理变化，显示出良好的肝保护效果。这表明槲皮素脂质体不仅能够调节基因表达，还能在细胞和组织水平上发挥显著的保护作用。

### 5. 结论与展望

综上所述，本研究通过构建槲皮素脂质体纳米制剂，成功提高了其生物利用度和稳定性，并在体外和体内实验中均表现出显著的肝保护作用。其在降低氧化应激指标、改善肝功能和调节关键基因表达方面显示出优于槲皮素的疗效。这一成果为开发新型的肝保护药物提供了重要的理论依据和技术支持，同时也为其他天然药物的纳米化提供了一个可行的范例。

未来的研究可以进一步探索槲皮素脂质体在不同疾病模型中的应用，以及其在人体中的安全性和有效性。此外，可以结合其他纳米技术，如靶向输送和智能响应系统，以提高其在特定病灶部位的药物释放效率和治疗效果。通过这些研究，槲皮素脂质体有望成为一种高效、安全的肝保护药物，为相关疾病的治疗提供新的选择。