《Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology》:Evaluation of anti-psoriatic activity, mechanistic insights, nanoformulation, and GC-MS profiling of Commiphora gileadensis essential oil
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银屑病是一种慢性炎症性免疫介导的皮肤疾病,其病理生理机制复杂,亟需有效的治疗手段。Commiphora gileadensis (L.) C.Chr.长期以来在传统医学中被用于治疗皮肤疾病,但其抗银屑病潜力尚未被探索。本研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)
银屑病是一种慢性炎症性免疫介导的皮肤疾病,其病理生理机制复杂,亟需有效的治疗手段。Commiphora gileadensis (L.) C.Chr.长期以来在传统医学中被用于治疗皮肤疾病,但其抗银屑病潜力尚未被探索。本研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析了C. gileadensis地上部分水蒸气蒸馏精油的化学成分,鉴定出桧烯(sabinene)和绿花白千层醇(viridiflorol)为其主要化合物。研究人员将该精油制备为纳米乳凝胶制剂(Eg:0.25%、0.5%和1% w/w),并在BALB/c小鼠咪喹莫特(IMQ)诱导的银屑病样模型中进行了评价。Eg治疗以剂量依赖方式显著降低银屑病面积和严重程度指数及脾指数,其中1%浓度疗效最佳。该制剂通过升高谷胱甘肽(GSH)和降低丙二醛(MDA)发挥抗氧化作用,并通过抑制磷酸化核因子-κB(p-NF-κB)及炎性白细胞介素IL-17、IL-23、IL-1β和IL-18发挥抗炎作用。此外,Eg可减轻组织焦亡并恢复细胞自噬,组织病理学检查及Ki67表达降低进一步支持了上述结果。上述发现表明,C. gileadensis精油纳米乳凝胶有望成为缓解银屑病的潜在治疗策略。
**研究背景**
银屑病是一种慢性炎症性免疫介导的皮肤疾病,其病理生理机制复杂,涉及固有免疫与适应性免疫的失调交互。现有治疗手段包括局部外用糖皮质激素、他克莫司及生物制剂等,虽可控制病情但难以实现完全缓解,长期使用常伴随不良反应,因此亟需开发安全有效的替代或辅助治疗药物。银屑病发病机制涉及核因子-κB(NF-κB)信号通路活化及白细胞介素(IL)-23/IL-17轴驱动角质形成细胞过度增生;近年研究还发现,细胞焦亡(NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路)、氧化应激及自噬受损均参与疾病进展。Commiphora gileadensis (L.) C.Chr.在传统医学中用于治疗皮肤炎症、创伤等,但其抗银屑病活性尚未被探索。鉴于该精油易挥发、水溶性差、皮肤渗透有限,研究人员将其制备为纳米乳凝胶递送系统,以期稳定递送活性成分并延长局部滞留时间。
**研究概览与意义**
研究人员通过GC-MS分析C. gileadensis地上部分水蒸气蒸馏精油(HDO)的化学成分,鉴定出30种化合物,占总组成77.79%,以桧烯(15.54%)和绿花白千层醇(11.86%)为主要成分;基于HLB值筛选Smix并构建伪三元相图,制备含油量0.25%、0.5%和1%(w/w)的纳米乳,再以Carbopol 934制成纳米乳凝胶(Eg)。在BALB/c小鼠IMQ诱导银屑病样模型中,Eg呈剂量依赖性降低PASI评分和脾指数,1% Eg效果最佳,与标准药物他克莫司相当。机制上,Eg通过调节氧化应激(升高GSH、降低MDA)、抑制p-NF-κB及IL-17/IL-23/IL-1β/IL-18炎性因子、减轻焦亡(降低NLRP3/GSDMD/Caspase-1)并恢复自噬(升高Beclin-1、降低LC3)发挥多靶点抗银屑病作用;组织病理及Ki67免疫组化进一步证实其抑制角质形成细胞过度增殖。该研究首次评价了C. gileadensis精油纳米乳凝胶的抗银屑病潜力,为银屑病治疗提供了新策略。
**关键技术方法**
研究人员主要采用:①GC-MS结合保留指数鉴定精油成分;②HLB值筛选Smix比例及伪三元相图优化纳米乳处方;③高速均质法制备纳米乳并以Carbopol 934制备纳米乳凝胶;④采用36只雄性BALB/c小鼠(25±5 g,购自埃及生物制品与疫苗组织)建立IMQ诱导银屑病样模型,设对照组、IMQ组、他克莫司标准组及0.25%、0.5%、1% Eg治疗组;⑤ELISA法检测氧化应激、炎症、焦亡及自噬相关标志物;⑥H&E染色组织病理学检查及Ki67免疫组织化学分析。
**研究结果**
**GC-MS成分分析**:HDO中共鉴定30种化合物(占总峰面积77.79%),含氧倍半萜为主要化学类别(34.32%),主成分为桧烯(15.54%)和绿花白千层醇(11.86%)。
**纳米乳及纳米乳凝胶表征**:选定Smix比例1:0.25(HLB值适宜O/W纳米乳制备),伪三元相图确定稳定区域;F1–F3纳米乳呈半透明、粒径为纳米级,PDI和zeta电位符合要求,热力学及动力学稳定性良好;纳米乳凝胶pH为6.8–7.4、铺展性良好、粘度适中。
**Eg对PASI的影响**:IMQ组PASI较对照组升高10.5倍;标准制剂、0.5%和1% Eg分别使PASI降低54.0%、41.3%和65.1%,0.25% Eg无显著改善。
**Eg对脾重及脾指数的影响**:IMQ使体重下降19.4%、脾重增加3.1倍、脾指数增加3.9倍;1% Eg使上述指标恢复至接近对照组水平。
**Eg对氧化应激标志物的影响**:IMQ使MDA升高约4.6倍、GSH降低78.4%;1% Eg使MDA降低64.8%、GSH升高4倍。
**Eg对炎症标志物的影响**:IMQ使p-NF-κB、IL-17、IL-23、IL-1β、IL-18分别升高4.0、4.1、5.1、8.0、6.8倍;Eg呈剂量依赖性抑制上述标志物,1% Eg分别降低64.6%、71.4%、75.0%、76.9%、77.7%。
**Eg对焦亡标志物的影响**:IMQ使NLRP3、GSDMD、Caspase-1分别升高5.4、6.6、3.9倍;1% Eg分别降低69.3%、72.6%、64.2%。
**Eg对自噬标志物的影响**:IMQ使Beclin-1降低72.4%、LC3升高4.6倍;1% Eg使Beclin-1升高3.5倍、LC3降低67.5%。
**组织病理学检查**:IMQ致显著棘层增厚及真皮混合炎症细胞浸润,表皮厚度增加3.4倍;1% Eg使表皮厚度减少59.4%,炎症浸润明显减轻。
**Ki67免疫组织化学表达**:IMQ使Ki67表达升高68.2倍;0.5%和1% Eg分别降低49.1%和96.7%,1% Eg与标准组及对照组无显著差异。
**讨论与结论**
讨论部分指出,C. gileadensis精油中主要成分桧烯与绿花白千层醇以及多种倍半萜类化合物均具有文献报道的抗氧化与抗炎活性,各组分间可能存在加合或协同作用;纳米乳凝胶的凝胶基质可延长制剂在皮肤表面的滞留时间并实现控制释放;0.25% Eg未显著改善PASI,提示该浓度可能低于有效剂量范围。研究结论表明:该研究首次评价了C. gileadensis精油纳米乳凝胶的抗银屑病活性,证明其通过同时调节氧化应激(MDA/GSH)、NF-κB/IL-23/IL-17炎症信号轴、焦亡(NLRP3/GSDMD/Caspase-1)及恢复自噬(Beclin-1/LC3)等多靶点机制缓解银屑病样病变,为该植物的民族药用用途提供了科学证据;未来需进一步开展安全性评估、游离精油与纳米乳凝胶的疗效对比及剂量优化研究。