活性甘草酸-黄芪多糖水凝胶通过ROS清除和抗凋亡作用促进胃溃疡愈合

本研究针对胃溃疡治疗中药物易被酸性环境降解、黏膜粘附性差等难题，开发了由新型均质黄芪多糖APS13（13.6 kDa）与甘草酸(GA)自组装形成的GA-APS水凝胶。该水凝胶在酸性条件下展现强粘附性和缓释特性，通过清除活性氧(ROS)和抑制凋亡相关蛋白表达，显著缩小大鼠胃溃疡面积并改善黏膜完整性，疗效优于单一成分治疗，为氧化应激相关胃损伤提供了天然材料解决方案。

　　

胃溃疡作为一种全球患病率达5-10%的顽固性疾病，长期困扰着临床治疗。胃部高酸环境和持续机械应力使传统质子泵抑制剂(如奥美拉唑)对30%患者失效，亟需能抵抗酸性降解且长效粘附的新型治疗材料。这一背景下，天然多糖的药用价值备受关注——黄芪多糖(APS)虽具有免疫调节和抗炎特性，但粗提物的结构异质性和机械性能缺陷限制了其应用。与此同时，甘草酸(GA)因其两亲性结构和黏膜修复能力，成为自组装水凝胶的理想候选。

北京同仁堂等机构的研究团队通过高效纯化获得分子量13.6 kDa的均质黄芪多糖APS13，其结构经2D-NMR解析为以→4)-α-1,4-Glc(1→为主链、6位分支的葡萄糖聚合物。研究人员创新性地将APS13与GA通过热诱导自组装构建GA-APS水凝胶，系统评估了其理化特性和治疗机制。关键技术包括：高分辨凝胶渗透色谱(HPGPC)测定分子量，甲基化分析和糖残基鉴定确定多糖结构，流变学测试表征水凝胶机械性能，以及蛋白质组学分析ROS相关通路。

材料与方法
研究采用市售黄芪根提取粗多糖，经DEAE纤维素柱和凝胶层析纯化获得APS13。通过核磁共振(2D-NMR)和糖基残基分析解析其精细结构，并与GA以特定比例在80℃下自组装形成水凝胶。

结构表征
APS13的甲基化分析显示其葡萄糖残基主要连接方式为1,4-糖苷键(68.3%)，分支点为1,4,6-连接(24.1%)。GA-APS水凝胶在模拟胃液(pH 2.0)中保持稳定粘弹性，粘附力达18.5 kPa，显著高于单一组分。

治疗效应
在乙醇诱导的大鼠胃溃疡模型中，GA-APS组溃疡面积较对照组减少76.8%(p<0.01)，黏膜完整性评分改善2.3倍。免疫组化显示凋亡标志物caspase-3表达下调57%，显著优于GA或APS13单药治疗组(p<0.05)。

机制探索
蛋白质组学发现水凝胶处理组中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性提升2.1-2.8倍，线粒体途径凋亡相关蛋白Bax/Bcl-2比值降低62%。体外实验证实水凝胶可清除85%的DPPH自由基，并保护胃上皮细胞(GES-1)免受H₂O₂诱导的凋亡。

讨论与结论
该研究首次阐明中等分子量(13.6 kDa)APS13的结构-活性关系，其与GA协同构建的水凝胶通过双重机制发挥作用：物理屏障功能延长胃黏膜滞留时间达6小时以上；分子层面调控ROS-CAT/SOD-Bax/Bcl-2信号轴，阻断氧化应激-凋亡恶性循环。相较于现有治疗策略，这种天然材料衍生的智能水凝胶兼具环境适应性和多靶点治疗优势，为消化系统溃疡治疗提供了新范式。论文发表于《Carbohydrate Polymers》，为中药现代化研究提供了从活性成分鉴定到剂型创新的完整范例。