酒精提取姜黄煎剂衍生的类外泌体纳米颗粒对改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病的作用

《The Journal of Nutrition》:Effects of alcohol extraction of turmeric decoction-derived exosome like nanoparticles on amelioration of metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:The Journal of Nutrition 3.7

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  姜黄不同酒精浓度 decoction 提取的 exosome-like 纳米颗粒(TELNs)对代谢相关脂肪肝病的治疗效果及代谢组学分析。通过尺寸排阻色谱分离不同酒精浓度(0%、10%、20%)的 TELNs,发现其物理化学性质未受显著影响,但代谢组学分析显示显著差异。动物实验证实,所有组别口服 TELNs 均能改善高脂饮食诱导的代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD),其中 0% 酒精组疗效最佳。研究揭示了酒精浓度通过调控 TELNs 代谢成分影响其治疗效果的机制,为传统中药现代化应用提供新思路。

  近年来,随着对植物来源纳米颗粒(Plant-derived Exosome-like Nanoparticles, PELNs)研究的深入,其在疾病治疗和药物传递中的应用潜力逐渐受到关注。这些纳米颗粒通常来源于植物细胞,具有脂质双分子层结构,能够携带多种生物活性分子,如脂质、核酸、蛋白质和代谢物。它们在维持细胞稳态和预防、治疗多种疾病方面展现出重要功能,因而成为生物医学研究中的热点之一。研究者们发现,不同来源的植物提取物所形成的PELNs在尺寸、电荷和组成上存在显著差异,这使得它们在不同疾病模型中展现出独特的生物活性。

在众多植物中,姜黄(*Curcuma longa* L.)因其广泛的药用价值和多样的生物活性而备受瞩目。姜黄不仅被用作食物调料,还在传统医学中广泛应用,因其具有降脂、抗氧化和抗炎等特性。在印度的《阿育吠陀药典》和中国的《中药典》中,均有对姜黄及其制剂的详细记载。值得注意的是,传统上姜黄的提取方式通常采用水或低浓度酒精作为溶剂,而这些提取方法对最终形成的纳米颗粒的生物活性和代谢成分的影响尚不清楚。因此,探讨酒精浓度对姜黄提取物中纳米颗粒(Turmeric-derived Exosome-like Nanoparticles, TELNs)特性的影响,对于进一步挖掘姜黄的药用潜力具有重要意义。

本研究采用现代纳米技术手段,结合传统中药提取方法,系统地分析了不同酒精浓度对姜黄提取物中TELNs的理化特性和代谢成分的影响。通过使用尺寸排阻色谱(Size Exclusion Chromatography, SEC)技术,研究人员成功分离并富集了不同酒精浓度下的TELNs。进一步的实验结果显示,尽管低浓度酒精对TELNs的理化性质(如粒径、电位、浓度等)影响不大,但它显著改变了这些纳米颗粒的代谢组成。通过非靶向代谢组学分析,研究团队发现,在不同酒精浓度下,TELNs的代谢物种类和含量存在明显差异,这表明酒精浓度可能在一定程度上影响了这些纳米颗粒的生物活性。

为了验证TELNs的治疗潜力,研究者们建立了高脂饮食诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝病(Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease, MASLD)小鼠模型。随后,通过口服给药的方式,评估了不同酒精浓度提取的TELNs对MASLD的改善效果。实验结果表明,所有组别中的TELNs均能有效缓解MASLD的症状,如降低血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)以及肝内甘油三酯含量,同时改善转氨酶(AST、ALT)水平和炎症因子(如IL-6和TNF-α)的表达。其中,0%酒精组的TELNs表现出最显著的治疗效果,这可能与其代谢成分的多样性有关。

这一研究不仅揭示了酒精浓度对TELNs代谢组成的影响,还进一步证明了这些纳米颗粒在治疗MASLD方面的潜力。研究团队认为,通过结合传统中药提取方法与现代纳米技术,可以更全面地理解姜黄提取物的生物活性,并为未来相关药物的开发提供理论依据和实验支持。此外,研究还指出,代谢物作为细胞活动的直接产物,能够反映实时的生化反应过程,因此对TELNs的全面分子组成分析对于揭示其生物功能至关重要。

从研究方法来看,本研究采用了多种先进的技术手段,包括尺寸排阻色谱用于TELNs的分离与富集,透射电子显微镜(TEM)用于观察纳米颗粒的形态,以及基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术(UPLC-QTOF-MS/MS)的非靶向代谢组学分析。这些技术的综合应用,使得研究人员能够从多个层面深入探讨TELNs的特性及其在疾病治疗中的作用。此外,通过建立MASLD小鼠模型并进行体内实验,研究团队不仅验证了TELNs的治疗效果,还进一步明确了不同酒精浓度对其生物活性的具体影响。

本研究的发现具有重要的理论和应用价值。一方面,它为理解传统中药提取方法对纳米颗粒特性的影响提供了新的视角。另一方面,它也为开发基于植物来源纳米颗粒的新型药物提供了科学依据。特别是在代谢性疾病治疗领域,如MASLD,这些纳米颗粒可能成为一种有前景的治疗手段。由于它们具有低毒性、高生物相容性以及易于从多种可食用植物中提取等优点,因此在实际应用中具备较大的可行性。

然而,尽管本研究取得了重要的成果,仍有一些问题需要进一步探讨。例如,不同酒精浓度对TELNs代谢成分的具体影响机制尚不明确,未来的研究可以结合分子生物学手段,如基因表达分析和蛋白质组学,进一步揭示这一过程的分子基础。此外,虽然本研究在小鼠模型中验证了TELNs的治疗效果,但其在人体中的应用效果仍需通过临床试验来确认。因此,下一步的研究应关注于如何优化提取条件,以最大程度地保留和增强TELNs的生物活性,同时确保其安全性和有效性。

此外,本研究还强调了传统中药与现代科技结合的重要性。随着生物技术的不断发展,越来越多的研究开始关注如何利用现代科学手段解析传统中药的药理作用。姜黄作为一种传统药材,其提取物中的纳米颗粒可能蕴含着尚未被充分挖掘的生物活性。因此,通过结合传统工艺和现代技术,不仅可以更全面地揭示植物来源纳米颗粒的功能,还能为中药现代化和国际化提供新的思路和方法。

在实际应用中,TELNs的提取和使用仍面临一些挑战。首先,不同植物来源的纳米颗粒在理化性质和生物活性上存在差异,因此需要针对具体药物进行优化提取条件。其次,酒精浓度对TELNs代谢成分的影响虽然显著,但其具体作用机制仍需深入研究。最后,虽然本研究在小鼠模型中验证了TELNs的治疗效果,但其在人体中的应用仍需进一步验证,特别是在不同剂量和给药途径下的安全性和有效性。

综上所述,本研究通过系统的实验设计和先进的分析技术,揭示了低浓度酒精对姜黄提取物中TELNs代谢组成的影响,并验证了其在治疗MASLD方面的潜力。这些发现不仅有助于深入理解传统中药提取方法对纳米颗粒特性的影响,也为未来基于植物来源纳米颗粒的药物开发提供了重要的理论支持和实验依据。同时,研究也强调了传统中药与现代科技结合的重要性,为中药现代化和国际化开辟了新的研究方向。
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