编辑推荐：
为改善脊髓损伤（SCI）治疗，研究人员探究果胶 - 玉米醇溶蛋白 - 吲哚 - 3 - 丙酸纳米粒子（Pec-Zein-IPA NPs），发现其可促进功能恢复等，意义重大。
脊髓损伤（Spinal Cord Injury，SCI），这个听起来就让人揪心的病症，就像身体里的 “交通枢纽” 突然瘫痪了一样。一旦发生 SCI，患者不仅会失去正常的感觉和运动功能，生活往往也会陷入困境。而且，SCI 还会引发一系列连锁反应，其中肠道微生物群的失衡就是个大问题。这一失衡会导致肠道屏障功能受损，让有害的细菌和毒素有机会进入血液循环，进而加重神经系统的损伤，形成一个恶性循环。
目前，针对 SCI 的治疗手段并不理想。虽然手术减压和药物干预是常见的方法，但却存在诸多弊端。例如，临床上常用的大剂量静脉输注类固醇药物甲基强的松龙（MP），它只能抑制炎症，无法起到神经保护作用，还伴随着恶心、感染甚至患者死亡等严重副作用。此外，对于促进成熟神经元轴突再生的药物研究也十分有限，这使得 SCI 的治疗陷入僵局。
为了打破这一困境，温州医科大学的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上，为 SCI 的治疗带来了新的曙光。
在这项研究中，研究人员采用了多种关键技术方法。他们通过制备 Pec-Zein-IPA NPs，并对其进行表征分析，确定了纳米粒子的相关特性。利用动物实验，建立 SCI 小鼠模型，将小鼠分组进行不同处理。运用免疫荧光染色、蛋白质免疫印迹（Western blot）、定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）等技术，检测炎症、氧化应激、细胞凋亡等相关指标；采用 16S rRNA 测序分析肠道微生物群落组成变化；通过代谢组学分析粪便代谢物的改变 。
研究结果如下：
- Pec-Zein-IPA NPs 的特性及释放：研究发现，Pec-Zein-IPA NPs 在模拟胃肠道环境中能有效释放吲哚 - 3 - 丙酸（IPA），且在体内可实现缓慢释放，这表明其适合作为药物载体用于 SCI 治疗。
- 促进运动功能恢复：对 SCI 小鼠进行 HE 和尼氏（Nissl）染色，结果显示 Pec-Zein-IPA NPs 处理组的组织形态更完整，神经元数量更多。BMS 评分和神经功能评估表明，该处理组小鼠的运动功能恢复明显优于其他损伤组12。
- 抑制氧化应激和神经元凋亡：通过免疫荧光染色和 Western blot 检测发现，Pec-Zein-IPA NPs 能显著降低活性氧（ROS）水平，下调促凋亡蛋白 Bax 的表达，上调抗凋亡蛋白 Bcl-2 和抗氧化应激相关蛋白的表达，从而抑制氧化应激，促进神经元存活3。
- 减轻神经炎症：免疫荧光染色和 qRT-PCR 分析表明，Pec-Zein-IPA NPs 可降低 M1 型小胶质细胞相关蛋白的表达，增加 M2 型小胶质细胞相关蛋白的表达，同时下调促炎因子 IL-6、TNF-α 和 IL-1β 的 mRNA 表达水平，有效减轻神经炎症4。
- 增强轴突再生：免疫荧光结果显示，Pec-Zein-IPA NPs 能进一步增强受损组织区域中神经丝蛋白 200（NF200）的表达，表明其可促进 SCI 小鼠的轴突再生5。
- 激活相关信号通路：Western blot 结果表明，Pec-Zein-IPA NPs 可激活 AKT/Nrf-2 信号通路，同时下调内质网应激相关蛋白 GRP78 的表达，为轴突再生提供能量，促进 SCI 恢复6。
- 改善肠道功能：免疫荧光和相关检测发现，Pec-Zein-IPA NPs 可降低肠道通透性，减轻肠道炎症反应，调节肠道微生物群落组成，改变粪便代谢物，减少 L - 蛋氨酸（L-Methionine）的积累78。
- L-Methionine 的作用机制：研究发现，L-Methionine 可能通过调节自噬影响神经炎症，其代谢产物 S - 腺苷甲硫氨酸（SAM）可直接诱导小胶质细胞炎症，激活 mTOR 通路，抑制自噬通量，促进炎症细胞因子的释放910。
研究结论和讨论部分指出，Pec-Zein-IPA NPs 在 SCI 治疗中展现出巨大的潜力。它不仅能促进运动功能恢复、减轻神经炎症和氧化应激，还能调节肠道菌群和代谢物，尤其是减少 L-Methionine 的积累。这为 SCI 的药物治疗研究提供了新的策略，以食物中的天然成分作为纳米粒子载体，既安全有效又能提供能量，为未来的科研成果转化提供了参考。不过，研究也存在一些有待进一步探索的地方，比如具体是哪些肠道菌群在 L-Methionine 的积累和代谢中起主要作用，其他氨基酸代谢的变化对免疫系统有何影响等。但无论如何，这项研究都为 SCI 的治疗开辟了新的方向，有望在未来为众多 SCI 患者带来更好的治疗选择，改善他们的生活质量。
