银纳米颗粒修饰的壳聚糖-果胶复合物制备及其在妊娠糖尿病治疗中的应用与肝保护机制研究

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本研究针对妊娠糖尿病引发的肝损伤问题,通过生物合成法开发了银纳米颗粒(Ag NPs)修饰的壳聚糖-果胶复合物(CHT-PCT/Ag NPs)。研究证实该材料可显著降低血糖及肝酶(AST/ALP)水平,改善肝细胞形态,兼具抗糖尿病与肝保护双重功效,为妊娠糖尿病辅助治疗提供了新型纳米生物材料方案。

  

研究背景
妊娠糖尿病是孕期特有的代谢紊乱疾病,常伴随肝功能障碍风险。当前临床面临两大难题:一是传统降糖药物存在肝毒性隐患,二是缺乏同时针对高血糖和肝损伤的联合治疗策略。纳米生物技术的兴起为解决这一问题提供了新思路,其中银纳米颗粒(Ag NPs)因其独特的光电特性和生物相容性备受关注。然而,如何构建兼具高效降糖和器官保护功能的纳米材料仍是挑战。

山东省第三医院的研究团队创新性地将植物提取物与多糖基质结合,开发出银纳米颗粒修饰的壳聚糖-果胶复合物(CHT-PCT/Ag NPs),相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。该研究首次系统评估了该纳米复合材料对妊娠糖尿病模型大鼠的降糖效应及肝保护作用。

关键技术方法
研究采用Anethum graveolens叶提取物作为绿色还原剂,通过席夫反应将壳聚糖(CHT)与果胶(PCT)交联形成三维网络结构,原位合成Ag NPs。运用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-vis)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)等技术表征材料特性。动物实验采用链脲佐菌素(STZ)诱导妊娠糖尿病大鼠模型,设置不同剂量干预组(100/400 μg/kg)及阳性对照(格列本脲),通过25天灌胃治疗评估肝功能指标(ALT/AST/ALP)和组织形态学变化。

研究结果

材料表征数据
TEM显示Ag NPs呈单分散球形,粒径10-15 nm;XRD证实其面心立方晶体结构;EDX元素映射证实银均匀分布在CHT-PCT基质中。FT-IR分析表明Ag NPs通过-NH2和-OH基团锚定在聚合物网络。

体内实验结果

  1. 代谢调控:400 μg/kg剂量组血糖显著降低(p<0.01),效果优于格列本脲组;
  2. 肝功能改善:AST/ALP水平恢复近正常值,ALT未见统计学差异;
  3. 组织学保护:STZ导致的肝细胞和血窦体积增大被400 μg/kg剂量逆转(p<0.05),门静脉和胆管结构保持稳定;
  4. 血管重塑:肝动脉和中央静脉体积出现剂量依赖性调整。

结论与意义
该研究开创性地将CHT-PCT/Ag NPs应用于妊娠糖尿病治疗,证实其具有:

  1. 双重功能:通过调控肝酶活性和血糖水平,同步实现抗糖尿病(antidiabetic)和肝保护(hepatoprotective)效应;
  2. 结构优势:多糖基质提供生物相容性载体,Ag NPs增强治疗效能;
  3. 临床转化潜力:为开发妊娠期安全用药提供新思路,尤其适用于需长期血糖管理的孕妇群体。

Li Meng和Min Zhao的研究不仅填补了纳米材料在妊娠糖尿病肝保护领域的应用空白,其采用的植物还原法也为绿色纳米医学提供了范例。未来研究可进一步探索该材料对胎盘屏障的穿透性及长期毒性,推动其向临床转化。

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