植物源性纳米囊泡通过双重调控IL-17/NRF2通路实现银屑病高效治疗

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:iScience 4.6

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  本研究针对银屑病现有疗法成本高、副作用大的问题,首次发现大蒜和红葱来源的植物源性纳米囊泡(PDNVs)可通过激活NRF2抗氧化通路并抑制IL-17-NF-κB炎症轴,在IMQ诱导的小鼠模型中完全恢复皮肤正常表型。该天然纳米制剂兼具透皮吸收优势,为开发经济安全的银屑病替代疗法提供新策略。

  

银屑病作为一种慢性炎症性皮肤病,全球患病率约2-3%,其特征是角质形成细胞异常分化和IL-17驱动的持续性炎症。当前临床主要依赖糖皮质激素和生物制剂,但长期使用会导致皮肤萎缩、感染风险增加,而IL-17单抗年均治疗费用高达5-12万美元,在低收入国家难以普及。更棘手的是,传统植物活性成分因口服生物利用度低、透皮吸收差等问题,始终未能实现临床转化。

针对这一困境,中央食品技术研究所分子营养系Gopinath M. Sundaram团队创新性地将目光投向植物源性纳米囊泡(PDNVs)。这类直径<500 nm的天然囊泡不仅携带母源植物的生物活性物质,其磷脂双分子层结构还能保护内容物免遭降解,更关键的是能通过工业化规模的低成本PEG沉淀法量产。研究团队从7种食用植物中筛选发现,大蒜(GDNVs)和红葱(ODNVs)的PDNVs在体外同时具备促角质形成细胞分化(上调KRT10/IVL)和抗炎(抑制IκBα磷酸化)的双重功效。

研究采用多组学联用策略:通过透射电镜和动态光散射表征PDNVs形态特征;利用IMQ诱导的小鼠银屑病模型评估体内疗效;结合RNA测序和qPCR解析分子机制;采用猪耳皮肤模型验证透皮效率。结果显示,Pluronic F-127水凝胶包裹的GDNVs/ODNVs治疗5天后,小鼠表皮增厚(从85.2±6.3μm降至31.5±2.1μm)、鳞屑和红斑完全消失,效果媲美糖皮质激素莫米松。转录组分析揭示PDNVs通过独特的三重调控机制:① 快速诱导NRF2核转位(2小时内),上调HMOX1/NQO1等抗氧化基因;② 抑制IL-17下游效应分子(LCN2、S100A7/A9、CXCL1/3等);③ 阻断NF-κB信号通路。siRNA敲低实验证实NRF2是调控IL-17靶基因的关键枢纽——当NRF2被抑制时,PDNVs对CCL20的抑制作用消失(p<0.01)。

特别值得注意的是,相较于苹果来源PDNVs(仅能渗透至颗粒层),GDNVs/ODNVs在猪耳皮肤中可直达基底层,这种差异源自其独特的脂质组成。经济学分析显示,1公斤红葱/大蒜可提取500-1500 mg PDNVs,治疗重度患者(体表10%受累)单次成本不足1美元,较生物制剂降低4个数量级。

该研究首次证实食用植物纳米囊泡可通过"抗氧化-抗炎"协同作用治疗炎症性皮肤病,其突破性体现在三方面:① 发现PDNVs激活NRF2-HMOX1-CO轴能间接抑制IL-17信号的新机制;② 开发出具有临床转化潜力的透皮给药系统;③ 提供符合"绿色化学"原则的低成本治疗方案。鉴于NRF2-IL-17通路交叉也存在于特应性皮炎、白癜风等疾病中,这一发现为多种皮肤病的治疗开辟了新路径。

论文发表于《iScience》时,审稿人特别指出:"将厨房食材转化为精准医学武器的工作令人振奋,这种把传统食疗智慧与现代纳米技术结合的思路,为开发普惠性药物提供了范式"。后续研究可进一步解析PDNVs中具体的活性成分(如蒜素、槲皮素等),并通过临床试验验证其在患者中的安全有效性。

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