芝麻蛋白纳米封装阿魏酸通过调节氧化应激和DNA损伤缓解丙烯酰胺诱导的大鼠肝毒性和遗传毒性

本研究针对丙烯酰胺(ACR)通过氧化应激和炎症过程诱导的肝毒性和遗传毒性问题，开发了芝麻蛋白分离物(SPI)及其纳米形式封装的阿魏酸(FA)新型递送系统。结果表明纳米封装形式具有更高的包封效率(85.35%)，能显著改善肝功能指标(ALT降低55.4%)，提升抗氧化酶活性(GPx升高89.1%)，并降低DNA损伤(彗星实验尾长减少57.8%)。该研究为ACR暴露导致的肝脏损伤提供了创新的天然干预策略，发表于《BMC Pharmacology and Toxicology》。

　　

在现代食品加工和工业生产中，丙烯酰胺(ACR)这个看似陌生的化学物质正悄然成为健康隐患。当薯条金黄酥脆、面包香气扑鼻时，高温烹饪产生的ACR也随之而来。这种被国际癌症研究机构列为2A类致癌物的化合物，不仅存在于美食中，还广泛应用于化妆品、造纸、纺织等工业领域。更令人担忧的是，ACR在体内代谢生成的环氧丙酰胺比其母体更具毒性，能通过氧化应激和炎症反应导致肝脏损伤和DNA突变。面对这一公共卫生挑战，传统抗氧化剂如阿魏酸(FA)虽具有多重保护作用，却受限于其较差的生物利用度和稳定性。

国家研究中心的Hend A.Essa团队创新性地将目光投向了芝麻蛋白分离物(SPI)——这种天然两亲性生物聚合物因其高结合力和抗氧化特性成为理想载体。研究人员通过超声波技术制备纳米SPI，并与FA结合形成纳米胶囊系统。令人振奋的是，这种"纳米装甲"不仅提高了FA的稳定性，还实现了肝脏靶向递送，相关成果发表在《BMC Pharmacology and Toxicology》。

研究团队采用四大关键技术：通过超声波处理(720W，20分钟)制备纳米SPI；傅里叶变换红外光谱和扫描电镜表征封装结构；建立ACR诱导(20mg/kg/天)的大鼠肝损伤模型；综合运用肝功能检测、氧化应激指标分析、彗星实验和DNA片段化评估等多维度评价体系。

在表征分析中，FTIR光谱证实了SPI与FA的成功结合，扫描电镜显示纳米颗粒粒径为100-400nm。纳米封装使包封效率提升至85.35%，显著高于普通封装形式的67.41%。动物实验显示，ACR暴露使大鼠肝脏MDA水平升高2.46倍，而纳米SPI-FA处理组使其降低44.8%。在DNA保护方面，常规SPI-FA处理使彗星尾长从13.4μm降至5.87μm，纳米形式进一步降至4.65μm。组织病理学检查显示，纳米SPI-FA几乎完全消除了ACR诱导的脂肪变性和炎性浸润。

免疫组化分析揭示，纳米SPI-FA能显著抑制caspase-3表达，表明其抗凋亡作用。机制研究表明，这种保护作用与Nrf2/HO-1信号通路上调及NF-κB抑制相关。特别值得注意的是，纳米封装使FA在提升谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性方面效果提升近一倍，凸显了纳米技术的优势。

这项研究开创性地将食品蛋白质资源转化为高效递送系统，为解决ACR毒性这一全球性健康问题提供了新思路。纳米SPI-FA不仅具有优异的肝保护作用，其原料来源广泛、制备工艺简单的特点更利于产业化应用。该成果为开发基于天然产物的纳米药物提供了重要参考，也为预防职业性ACR暴露损伤提供了潜在解决方案。未来研究可进一步探索不同剂量方案和长期疗效，推动这一创新疗法向临床转化。