小豆蔻来源的外泌体样纳米囊泡作为胃饥饿素(Ghrelin)载体治疗食欲不振的潜力

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Food Bioscience 4.8

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  食欲不振是化疗患者和高海拔工作士兵面临的难题,主要因血浆胃饥饿素(GHRL)水平低。研究人员将 GHRL 封装于小豆蔻来源的纳米囊泡(SCDNVs),发现其能高效封装 GHRL 且对细胞无毒,在体外模拟消化中稳定,有望治疗食欲不振。

  
在日常生活中,你是否曾有过毫无食欲、看到美食也提不起兴趣的时候?对于普通人来说,短暂的食欲不振或许只是小事,但对于那些正在接受化疗的患者,以及在高海拔地区执行任务的士兵而言,这却是个棘手的大问题。化疗患者身体本就虚弱,食欲不振会导致营养摄入不足,进一步削弱抵抗力;高海拔地区环境恶劣,士兵们若无法保证充足饮食,将难以维持体能应对艰苦的任务。

原来,人体的食欲受到一种名为胃饥饿素(Ghrelin,简称 GHRL)的 28aa 肽激素严密调控。当胃处于排空状态时,胃上皮腺细胞会分泌 GHRL,它作用于下丘脑,刺激食欲,促使人们进食。然而,化疗患者和高海拔地区的人群,血浆中的 GHRL 水平较低,这成为他们食欲不振的主要原因。理论上,恢复血浆 GHRL 水平或许能重新唤起食欲,可实际操作困难重重。如果通过肠道途径直接输送未包裹的 GHRL,它会在胃肠道(GI)中被迅速降解;若采用肠胃外途径给药,GHRL 的血浆半衰期又太短,效果不佳。

为了解决这一难题,来自未知研究机构的科研人员开展了一项意义重大的研究。他们把目光投向了植物来源的纳米囊泡(Plant-derived nanovesicles,PDNVs)。PDNVs 是植物中天然存在的类似外泌体的囊泡,近年来,它作为天然纳米载体受到广泛关注,能够运输多种物质。而小豆蔻是一种具有刺激食欲特性的香料,研究人员利用小豆蔻,从中提取纳米囊泡(Small cardamom-derived nanovesicles,SCDNVs),并通过主动超声法将 GHRL 肽封装其中,评估其体外生物利用度和胃肠道稳定性。最终研究发现,SCDNVs 对 GHRL 具有较高的封装效率,对 Caco-2 细胞无毒。与天然 GHRL 相比,SCDNV 包裹的 GHRL 在 Caco2 细胞中展现出更好的细胞内递送潜力,并且在体外模拟胃肠道消化过程中表现出更强的抗性。此外,SCDNVs 还含有如 α - 萜品乙酸酯和 α - 萜品醇等刺激食欲的植物化学物质。这项研究成果发表在《Food Bioscience》上,为治疗食欲不振提供了全新的思路和方法,有望给相关人群带来新的希望。

研究人员开展研究用到的主要关键技术方法有:采用结合植物匀浆低速差速离心和 PEG6000 沉淀的方法来分离 SCDNVs;运用动态光散射(DLS)分析 SCDNVs 的平均流体动力学直径;通过 Zeta sizer 分析其净表面电荷电位;利用 Caco2 细胞模型评估 SCDNVs 对 GHRL 的细胞内递送能力;在模拟胃肠道消化系统中探究 SCDNV - GHRL 的相对稳定性。

研究结果


  1. SCDNVs 的分离与表征:研究人员利用一种经济有效的方法成功分离出 SCDNVs,该方法结合了植物匀浆的低速差速离心和 PEG6000 沉淀。通过动态光散射(DLS)分析,发现 SCDNVs 的平均流体动力学直径为 374.07 ± 23.48nm ,与先前研究相似。Zeta sizer 分析表明,SCDNVs 的净表面电荷电位为 - 20.8 ± 1.12mV。这一系列数据表明,研究人员成功获取了具有特定物理性质的 SCDNVs,为后续研究奠定了基础。
  2. SCDNVs 对 GHRL 的封装及相关特性:SCDNVs 对 GHRL 表现出高封装效率。在细胞实验中,相较于天然 GHRL,SCDNV 包裹的 GHRL(SCDNV - GHRL)在 Caco2 细胞中显示出更好的细胞内递送潜力。这意味着 SCDNV 能够更有效地将 GHRL 输送到细胞内部,提高其生物利用度。同时,在体外模拟胃肠道消化过程中,SCDNV - GHRL 展现出对消化过程的抗性,相比天然 GHRL,更不容易被胃肠道中的消化酶等物质降解,这为其实现口服给药提供了重要保障。
  3. SCDNVs 的成分分析:SCDNVs 含有刺激食欲的植物化学物质,如 α - 萜品乙酸酯和 α - 萜品醇。这些植物化学物质与封装的 GHRL 形成了一种协同组合,共同发挥刺激食欲的作用,为治疗食欲不振提供了更全面的解决方案。

研究结论与讨论


综合上述研究结果,GHRL 封装的 SCDNVs 是一种具有协同效应的组合,包含诱导食欲的激素和植物化学物质,且以生物可利用的形式存在,为治疗食欲不振提供了新的选择。SCDNVs 作为一种新型无毒纳米载体,在口服递送 GHRL 治疗厌食症方面展现出巨大潜力。然而,目前的研究仍处于初步阶段,未来还需要进一步开展体内实验,评估其在动物模型和人体中的实际效果和安全性。同时,对于 SCDNVs 的大规模生产和质量控制等方面也需要深入研究,以推动其从实验室走向临床应用,真正为化疗患者、高海拔地区工作者等受食欲不振困扰的人群带来有效的治疗手段,改善他们的生活质量和健康状况。

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