藏红花介导的氧化铈纳米颗粒在坐骨神经挤压损伤大鼠模型中的神经保护作用

为解决周围神经损伤后再生效率低下的问题，研究人员开展藏红花提取物（Crocus sativus）与氧化铈纳米颗粒（CeO2 NPs）协同治疗的研究。通过生物合成法获得S-CeO2 NPs，表征显示其具有更小的粒径和更高的稳定性。动物实验证实，S-CeO2能显著改善运动功能恢复（SFI指数）、减轻肌肉萎缩，并促进髓鞘再生，其机制与抗氧化（ROS清除）和抗炎活性相关。该研究为开发神经损伤的纳米-植物联合疗法提供了新思路。

　　

周围神经损伤是临床常见的致残性疾病，由于再生微环境中活性氧（ROS）堆积、炎症反应及轴突导向障碍等问题，功能恢复往往不理想。传统治疗手段如手术修复和神经营养因子注射效果有限，亟需开发兼具神经保护与促再生功能的新型疗法。氧化铈纳米颗粒（CeO₂ NPs）因其独特的Ce³⁺/Ce⁴⁺氧化还原循环能力，可模拟超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶活性，但单纯化学合成的纳米颗粒存在生物相容性差、易聚集等问题。与此同时，药用植物藏红花（Crocus sativus）中的活性成分（如藏花素crocin）已被证实具有神经保护和抗氧化特性，但其单独应用存在生物利用度低的局限。

为解决上述问题，Mohaghegh Ardabili大学的研究团队创新性地将藏红花提取物与CeO₂ NPs结合，通过生物合成法制备S-CeO₂ NPs，并在坐骨神经挤压伤大鼠模型中评估其疗效。研究发表于《Neuropharmacology》，结果显示：S-CeO₂ NPs能显著加速运动功能恢复，减少肌肉萎缩，并促进髓鞘结构修复，其机制涉及ROS清除和炎症抑制的双重作用。这一发现为开发基于纳米-植物协同作用的神经修复策略提供了实验依据。

关键技术方法

1. 生物合成法：以藏红花柱头提取物为还原剂和稳定剂制备S-CeO₂ NPs；
2. 多尺度表征：X射线衍射（XRD）分析晶体结构，扫描电镜（SEM）观察形貌，热重分析（TGA）检测有机包覆层；
3. 动物模型：SD大鼠坐骨神经挤压伤造模，分为空白对照组、CeO₂组和S-CeO₂治疗组；
4. 功能评估：通过步态分析（SFI指数）和热板实验分别检测运动/感觉功能恢复；
5. 组织学分析：HE染色评估肌肉萎缩，透射电镜观察髓鞘超微结构。

研究结果

1. 材料表征：XRD显示S-CeO₂ NPs为纯相萤石结构，平均晶粒尺寸（18 nm）小于化学合成组（25 nm）；FTIR证实藏红花多酚通过羧基与CeO₂表面配位；
2. 功能恢复：术后28天，S-CeO₂组SFI值达-65.3±4.1，显著优于CeO₂组（-78.2±5.6），提示运动传导功能改善；
3. 疼痛缓解：热板实验潜伏期缩短50%，表明感觉神经再支配加速；
4. 肌肉保护：S-CeO₂组腓肠肌质量比（0.42±0.03）接近假手术组（0.48±0.02），显著高于损伤对照组（0.31±0.04）；
5. 组织学证据：髓鞘厚度（1.27±0.12 μm）和G比值（0.68±0.05）接近正常水平，轴突排列有序性显著改善。

结论与意义
该研究首次证实藏红花介导的生物合成CeO₂ NPs（S-CeO₂）通过以下机制促进神经再生：① 表面结合的藏红花多酚增强纳米颗粒的ROS清除能力，减轻氧化应激；② 抑制NF-κB通路降低炎症因子（TNF-α、IL-6）表达；③ 上调神经营养因子（BDNF、NGF）促进轴突延伸。这种"纳米载体-植物活性成分"协同策略不仅提高了治疗效率，还避免了化学合成纳米材料的毒副作用，为创伤性神经损伤、糖尿病周围神经病变等疾病的治疗提供了新思路。未来研究可进一步优化给药途径（如局部缓释水凝胶），并探索其在中枢神经损伤中的应用潜力。