《International Journal of Nanomedicine》：Protective Effects of Orally Administered Salvia miltiorrhiza–Derived Extracellular Vesicles on Diabetic Kidney Disease: Protection Mediated by Gut Microbiota and Metabolomic Remodeling
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本研究揭示了丹参源性细胞外囊泡（SMEV）通过重塑肠道菌群结构，上调生物活性肽（如Tyr-Leu-His）和不饱和脂肪酸（如岩芹酸），同时下调促炎脂质，从而改善糖脂代谢紊乱、减轻蛋白尿、抑制肾脏纤维化和炎症反应，为糖尿病肾病（DKD）提供了一种新颖的、基于肠道菌群-代谢轴的口服治疗新策略。
丹参源性细胞外囊泡的制备、表征与体内分布
本研究采用差速离心结合蔗糖密度梯度超速离心法成功从丹参汁中分离并纯化了丹参源性细胞外囊泡（SMEV）。透射电镜观察显示，SMEV呈典型的圆形或椭圆形，具有双层膜结构。纳米颗粒追踪分析表明其粒径分布均匀，平均尺寸约为163.6纳米。BCA蛋白定量测定显示SMEV蛋白浓度为6.03 mg/mL，证实其含有丰富的蛋白质成分。口服给予DiR荧光染料标记的SMEV后，活体成像显示荧光信号在肠道区域富集，表明口服的SMEV能抵抗胃肠道环境，优先在肠道中存留并可能在此处发挥作用。
SMEV对DKD小鼠糖脂代谢、肾功能及肾脏病理的改善作用
在BKS.DB小鼠模型中，口服SMEV干预6周后，显著改善了糖尿病肾病（DKD）小鼠的糖脂代谢紊乱。具体表现为，SMEV治疗减轻了模型小鼠体重增加的趋势，降低了空腹血糖和血清甘油三酯（TG）水平。在肾功能方面，SMEV治疗显著降低了24小时尿蛋白排泄量、尿白蛋白与肌酐比值（UACR）、血清肌酐（CREA）、血尿素氮（BUN）和尿酸（UA）水平，表明其有效减轻了蛋白尿并改善了肾功能指标。
肾脏组织病理学分析进一步证实了SMEV的保护作用。苏木精-伊红（HE）染色显示，模型组小鼠肾脏出现明显的肾小球肥大、系膜区扩张、肾小管上皮细胞肿胀坏死以及炎症细胞浸润，而SMEV治疗显著改善了这些组织结构异常。马松（Masson）三色染色和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的免疫组化分析表明，模型组小鼠肾脏间质有大量胶原沉积，α-SMA表达升高，提示显著的纤维化进程。SMEV治疗有效减少了胶原沉积面积和α-SMA阳性染色强度，表明其能抑制肾脏纤维化。
SMEV对DKD小鼠肠道菌群结构的重塑
通过16S rRNA基因测序分析肠道内容物，研究发现DKD模型小鼠的肠道菌群结构发生显著改变。在门水平，模型组中变形菌门（Proteobacteria）和脱硫杆菌门（Desulfobacterota）的相对丰度显著增加，厚壁菌门/拟杆菌门（Firmicutes/Bacteroidota）比值升高。在科和属水平，模型组中肠杆菌科（Enterobacteriaceae）、克雷伯菌属（Klebsiella）和毛螺菌科（Lachnoclostridium）丰度上升，而乳杆菌科（Lactobacillaceae）、穆里巴库拉菌科（Muribaculaceae）和利吉乳杆菌属（Ligilactobacillus）丰度下降。
口服SMEV干预显著逆转了这些菌群失调。它降低了变形菌门和脱硫杆菌门的丰度，增加了有益菌如穆里巴库拉菌科和乳杆菌科的丰度。α-多样性分析（香农指数和辛普森指数）显示，SMEV治疗提高了DKD小鼠肠道菌群的多样性。β-多样性分析（基于UniFrac距离）表明，SMEV处理组的菌群结构与正常对照组更为接近，而与模型组明显分离。线性判别分析（LEfSe）进一步识别出模型组与SMEV处理组之间的差异分类单元，揭示了SMEV对特定菌群（如脱硫杆菌门相关类群）的调节作用。
SMEV对DKD小鼠肠道代谢组谱的调控
采用非靶向代谢组学技术分析了肠道内容物，共鉴定出6166种代谢物，主要归类为脂质及类脂分子、有机酸及其衍生物等。主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）均显示，模型组与正常对照组的代谢谱存在显著分离，而SMEV处理组的代谢谱介于两者之间，并更趋向于正常对照组，表明SMEV干预能显著改变DKD小鼠的肠道代谢轮廓。
差异代谢物分析发现，与模型组相比，SMEV处理上调了多种具有潜在保护作用的代谢物，如生物活性肽酪氨酸-亮氨酸-组氨酸（Tyr-Leu-His）和单不饱和脂肪酸岩芹酸（petroselinic acid）。同时，下调了多个与炎症相关的脂质代谢物，如花生四烯酸代谢产物11,12-二羟基二十碳三烯酸（11,12-DHET）。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析表明，模型组中花生四烯酸代谢、亚油酸代谢和初级胆汁酸生物合成等通路被显著激活。而SMEV干预则主要影响了卵巢类固醇生成、炎症介质对瞬时受体电位（TRP）通道的调节等通路，提示SMEV通过纠正脂质代谢失衡和调节炎症相关通路发挥保护作用。
肠道菌群与差异代谢物的相关性分析
斯皮尔曼相关性分析揭示了关键肠道菌群分类单元与差异代谢物之间的强关联，这为SMEV通过肠-肾轴起效提供了机制线索。例如，有益菌穆里巴库拉菌科（Muribaculaceae）及其代表种穆里巴库拉肠杆菌（Muribaculum intestinale）与多种磷脂和不饱和脂肪酸代谢物呈正相关，而与促炎代谢物11,12-二羟基二十碳三烯酸（11,12-DiHETrE）呈负相关。乳杆菌（Lactobacillus murinus）与抗氧化相关代谢物（如daucol, pinosylvin methyl ether）呈正相关。相反，机会致病菌克雷伯菌属（Klebsiella）与一些氨基酸衍生代谢物和固醇中间体呈正相关，而与部分有益脂质代谢物呈负相关。这些关联表明，SMEV可能通过促进有益菌增殖并抑制有害菌，协同上调保护性代谢物、下调促炎性代谢物，从而共同改善肠道代谢环境，减轻全身及肾脏的炎症与氧化应激状态。
讨论与结论
本研究系统探讨了口服丹参源性细胞外囊泡（SMEV）对糖尿病肾病（DKD）的保护作用及机制。DKD作为一种常见的糖尿病微血管并发症，其发生发展与糖脂代谢紊乱、氧化应激、炎症反应及肠道菌群失调密切相关。传统丹参制剂虽具多种药理活性，但存在溶解性差、口服生物利用度低等局限。SMEV作为一种天然的纳米载体，能封装活性成分，抵抗胃肠消化，并优先靶向肠道，为克服上述局限提供了新思路。
研究证实，SMEV能有效改善DKD小鼠的糖脂代谢、减轻蛋白尿和肾功能损伤，并抑制肾脏纤维化病理改变。其保护机制与重塑肠道菌群生态密切相关：SMEV降低了变形菌门、脱硫杆菌门、肠杆菌科及克雷伯菌属等与内毒素产生和炎症相关的有害菌丰度，同时增加了穆里巴库拉菌科、乳杆菌科等有益于维持肠道屏障和产生短链脂肪酸（SCFA）的菌群丰度，恢复了肠道菌群的多样性。
在代谢层面，SMEV逆转了DKD相关的代谢紊乱，其特征是上调具有抗氧化和膜稳定潜力的生物活性肽（如Tyr-Leu-His）和不饱和脂肪酸（如岩芹酸），同时下调促炎脂质介质（如11,12-DHET）。KEGG分析提示SMEV调节了花生四烯酸代谢、亚油酸代谢等与炎症和氧化应激密切相关的通路。
更重要的是，相关性分析揭示了重塑后的有益菌群与上调的保护性代谢物之间存在显著正相关，而有害菌则与促炎代谢物相关联。这强有力地表明，SMEV通过“菌群-代谢”轴的协同调控发挥肾保护作用：即通过调节肠道菌群结构，进而影响其代谢产物的组成，最终改善全身及肾脏的代谢-炎症-纤维化网络。
综上所述，本研究从肠-肾轴视角揭示了口服丹参源性细胞外囊泡通过重塑肠道菌群和代谢谱来延缓糖尿病肾病进展的新机制。SMEV作为一种天然、口服、具有跨物种信号传递能力的纳米治疗系统，为DKD的防治提供了新的实验依据和颇具前景的治疗策略。未来研究需进一步阐明SMEV活性成分与特定肠道菌群及其宿主信号通路的精确互作关系。
