《Journal of Drug Delivery Science and Technology》：Nanoformulated phenol-rich olive and clove oils in β–cyclodextrin–chitosan restores pancreatic function in STZ-induced diabetes via JNK and oxidative stress modulation.
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摘要在全球范围内，人们迫切需要能够防止糖尿病进展同时保护胰腺组织的疗法。本研究在STZ诱导的糖尿病大鼠身上测试了富含酚类的丁香油（PCO@CDCS）、富含酚类的橄榄油（POO@CDCS）及其混合物（POCO@CDCS）的抗糖尿病效果。经过分离和HPLC分析后，这些酚类成分被制成纳
摘要
在全球范围内，人们迫切需要能够防止糖尿病进展同时保护胰腺组织的疗法。本研究在STZ诱导的糖尿病大鼠身上测试了富含酚类的丁香油（PCO@CDCS）、富含酚类的橄榄油（POO@CDCS）及其混合物（POCO@CDCS）的抗糖尿病效果。经过分离和HPLC分析后，这些酚类成分被制成纳米制剂并进行了特性检测，确认其已成功负载到纳米制剂中。实验将大鼠分为五组，每组10只：阴性对照组、STZ对照组、PCO@CDCS组、POO@CDCS组以及POCO@CDCS组。在给予STZ（50毫克/千克）处理后，这些纳米制剂通过口服方式给予大鼠，剂量为2毫升/千克，持续14天。实验结果显示，STZ会升高血清中的淀粉酶、脂肪酶、一氧化氮水平、HO-1活性以及硒含量；而使用纳米制剂处理后，这些指标均有所改善（P<0.0001）。此外，PCO@CDCS、POO@CDCS和POCO@CDCS分别使JNK通路活化程度降低了43.27%、57.81%和73.72%，表明这些纳米制剂能够减少与压力相关的信号传导。组织病理学检查显示，STZ引起的胰腺损伤有所减轻，而Ki 67免疫染色则表明，接受治疗的组别中β细胞的增殖能力更强。我们的研究结果表明，含有富含酚类的橄榄油和丁香油的β-环糊精-壳聚糖纳米制剂（POCO@CDCS）具有作为营养补充剂的潜力，可有效保护糖尿病模型中的胰腺功能，减少氧化损伤。
引言
糖尿病是全球性的重大公共卫生问题，给患者及医疗系统带来了沉重的经济和医疗负担[1]。在全球范围内，糖尿病位列五大死亡原因之一[2]。糖尿病是一种持续的代谢异常疾病，分为两种类型：1型糖尿病是由免疫系统功能障碍破坏胰岛中的β细胞，从而影响胰岛素分泌；2型糖尿病则是由肥胖和生活方式不良导致的胰岛素抵抗以及胰岛素分泌不足所引起。糖尿病还会引发多种并发症，如足部溃疡、神经病变、心血管疾病、视网膜病变和肾病等，这些并发症会严重损害患者的身体和心理健康[1]。
氧化应激是环境毒素导致胰腺β细胞功能失常和死亡的主要原因，因此也被认为是糖尿病的诱发因素之一[3]。众多研究表明，接触毒素会引发氧化应激损伤，进而激活MAPK通路，导致胰腺β细胞凋亡[4]。早期研究还发现，活性氧的产生会触发JNK级联反应，而这一反应在糖尿病的发展过程中起着重要作用[5]、[6]。JNK通路能够磷酸化并激活c-Jun转录因子，因此它是MAPK信号通路家族中的重要组成部分[7]。该通路可调控多个下游基因的表达，其激活通常由紫外线、炎症因子和氧化应激等外部刺激引发。被激活的JNK蛋白会进入细胞质并深入细胞核，随后许多核内和核外的蛋白质，如c-Jun、激活蛋白-1（AP-1）以及FBJ鼠骨肉瘤病毒癌基因同源物（FOS），都会因JNK的磷酸化作用而被激活或功能发生改变。除了调控细胞增殖、凋亡、自噬和DNA修复外，转录因子2（ATF-2）、p53、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）和Bcl-2相关X蛋白（Bax）也会影响卵巢癌的耐药性[8]。
桃金娘科植物中包含丁香（Syzygium aromaticum），它具有抗菌、防腐、抗癌和抗氧化等多种功效，因此被广泛应用于活性包装、制药、化妆品以及食品加工领域[9]。丁香精油具有多种生物活性，其出色的防腐、抗菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生虫、抗炎、麻醉、抗癌以及强效抗氧化作用，使得它越来越常被用作天然药物和饲料添加剂[10]。
橄榄油是地中海饮食中的重要组成部分，不仅能为人们带来美味体验，还具有诸多健康益处。橄榄油富含抗氧化剂、多酚和多不饱和脂肪酸，有助于预防多种疾病[9]。其中，橄榄油含有大量的油酸，作为一种单不饱和脂肪酸，它既包含难皂化的成分（如三萜类、角鲨烯、植物甾醇和色素），也含有亲水性的成分（如生育酚、多酚以及其他小型极性生物活性物质）[11]。这些成分，尤其是单不饱和脂肪酸以及橄榄苦苷、羟基酪醇和酪醇等生物活性多酚，共同赋予了橄榄油强大的抗炎、抗氧化和心脏保护作用，对其预防疾病具有关键意义[12]。
不过，虽然丁香油和橄榄油都具有抗氧化和抗炎作用，但它们容易发生氧化反应，成分存在差异，且水溶性较低，因此单独使用时其生物利用度和重复性可能会受到影响。为了解决这些问题，本研究探讨了将β-环糊精接枝到壳聚糖上制成的纳米制剂，作为一种用于包裹和保护富含酚类的橄榄油（POO）、富含酚类的丁香油（PCO）及其混合物（POCO）的策略。此外，本研究还旨在评估PCO@CDCS、POO@CDCS以及它们的混合物（POCO@CDCS）在缓解链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型中的治疗效果。研究假设，壳聚糖与这些油脂的结合能够降低氧化应激和亚硝化应激，增强抗氧化防御能力，抑制细胞凋亡途径，并促进细胞再生，从而缓解胰腺功能紊乱。由于可能存在协同效应，研究认为POCO@CDCS有望产生最显著的治疗效果。
壳聚糖是一种应用广泛的多糖，由于其无毒、无抗原性、可生物降解且具有生物相容性，因此受到了广泛关注。此外，它还被证实具有多种特殊功效，包括抗糖尿病、抗菌、抗癌、抗炎、降胆固醇、抗氧化以及促进伤口愈合等作用[13]。近年来，人们已经开发出了多种基于壳聚糖的纳米载体，用于提高姜黄素、槲皮素、小檗碱以及各种植物提取物等抗糖尿病植物的口服递送效率。大多数这类纳米载体采用离子交联壳聚糖或壳聚糖-TPP纳米制剂，用于包裹单个分子或粗提物，以此来控制酚类成分的比例以及药物的释放速率[14]、[15]、[16]、[17]、[18]。与此同时，在过去十年中，壳聚糖和环糊精（CD）纳米载体也逐渐成为植物多酚和精油的良好载体，因为它们具备黏附黏膜、提高水溶性和实现可控释放的功能。尤其是将脂溶性生物活性物质引入到β-环糊精接枝的壳聚糖体系中，能够显著提升这类纳米制剂在营养补充剂和抗糖尿病应用中的溶解度和稳定性[19]、[20]。然而，这类基于环糊精的纳米载体也存在一些局限性，比如腔体容积有限、与包裹物的竞争关系以及容易受到胃肠道疾病的影响[21]。
与此不同，本研究提出的β-环糊精接枝壳聚糖（CD-g-CS）纳米制剂，能够同时递送来自橄榄和丁香的富含酚类的油脂，同时还包含精心配比的橄榄苦苷类化合物以及丁香中的低价酚酸和黄酮类物质。这种纳米制剂利用β-环糊精的空腔结构实现主客体包埋作用，同时依靠壳聚糖的阳离子链实现与黏膜的黏附，因此相比传统的壳聚糖纳米制剂，它具有更高的包封效率、更良好的pH响应型释放特性以及更好的稳定性。为了比较POCO@CDCS与单一油脂制剂以及此前报道的含有植物化学物质的壳聚糖纳米制剂的性能，我们研究了多种机制指标，包括氧化/亚硝化应激标志物、JNK信号通路活性、β细胞存活率、基于Ki 67的细胞增殖指标以及全面的胰腺组织病理学变化。
章节要点
材料
电子补充材料（ESM）中详细介绍了用于全面分析所制备材料的各类化学物质及分析方法。此外，ESM中还展示了CD-g-CS纳米制剂的制备过程。
新型制剂的制备
所有制剂的制备均依赖于成熟的界面自组装和共价结合技术。首先，通过热压乙醇溶液对冻干的橄榄饼和丁香花蕾进行加速溶剂萃取，得到富含酚类的橄榄油和丁香油，随后去除溶剂并经过冷冻干燥处理，以便后续分析（见图1），最终得到不同橄榄饼与丁香花蕾比例下的酚类提取物。这些提取物随后被转移至
结论
本研究表明，壳聚糖橄榄油、壳聚糖丁香油及其混合物能够有效保护大鼠免受链脲佐菌素引发的胰腺功能紊乱。这些疗法成功降低了胰腺功能紊乱的生化指标，通过调节血红素加氧酶-1、硒元素和一氧化氮的水平重新建立了抗氧化防御机制，同时抑制了通过JNK通路传递的促炎信号。此外，这些制剂还有助于保持胰腺的结构完整性，并促进胰腺细胞的再生能力。
局限性
目前的研究尚未对酚类提取物在油相中的加载量进行系统优化，也没有评估不同的酚类与油的比例对制剂物理化学稳定性、释放行为以及生物活性的影响，这些问题有待在未来的研究中加以解决。另外，由于资金限制，加之本研究的整体预算已经用尽，因此关于使用模拟胃液进行体外释放实验的相关研究也未能开展。
此外，本研究也未进行其他必要的实验。
作者贡献说明
Fahd MF Aldowsari：负责撰写原始稿件、数据可视化、结果验证、软件应用、正式分析以及数据整理工作。Mohammed Y. Refai：负责撰写原始稿件、数据可视化、结果验证、资源协调、项目管理、资金申请以及研究构思工作。Reda F. M. Elshaarawy：负责文章的审阅与编辑、原始稿件撰写、数据可视化、结果验证、方法设计、实验实施、数据整理以及研究构思工作。Waleed M. Serag：负责撰写原始稿件、数据可视化、结果验证等工作。
利益冲突声明
所有作者均声明，不存在可能影响本研究结果的利益冲突。
利益冲突声明
我们特此声明，本研究中不存在任何可能影响研究结果的已知利益冲突。
我们确认，所有署名作者均已阅读并批准了这份手稿，而且没有其他符合作者资格但未列入名单的人士。同时，我们也确认手稿中作者的排序已经得到了所有人的认可。
我们承诺，已经充分考虑到知识产权的保护问题。
致谢：
本研究得到了沙特阿拉伯吉达的吉达大学的资助，资助编号为UJ-25-DR-190。在此，作者们对吉达大学在技术支持与资金提供方面给予的帮助表示衷心的感谢。
Mohammed Y. Refai|Fahd M.F. Aldowsari|Waleed M. Serag|Reda F.M. Elshaarawy
