《Journal of Functional Foods》:Efficacy and functional analysis of bee products-derived extract mixture in alleviating allergic rhinitis symptoms
编辑推荐:
过敏性鼻炎(AR)严重损害生理功能并降低人类福祉。目前的AR治疗策略疗效有限且副作用显著,亟需新的治疗方法。在本研究中,研究人员在AR模型中研究了一种三元蜂产品提取物混合物(PCH EM)的潜在治疗功效和潜在机制。PCH EM处理后,卵清蛋白(OVA)诱导的A
过敏性鼻炎(AR)严重损害生理功能并降低人类福祉。目前的AR治疗策略疗效有限且副作用显著,亟需新的治疗方法。在本研究中,研究人员在AR模型中研究了一种三元蜂产品提取物混合物(PCH EM)的潜在治疗功效和潜在机制。PCH EM处理后,卵清蛋白(OVA)诱导的AR小鼠的特征症状显著缓解,伴随黏膜下嗜酸性粒细胞浸润减少和杯状细胞增生减轻。同时,PCH EM给药显著抑制了关键的系统性过敏介质。此外,咖啡酸苯乙酯(CAPE)被确定为PCH EM中抑制肥大细胞脱颗粒和降低关键炎症介质水平的重要成分。总体而言,这些发现为PCH EM作为AR的潜在治疗策略和进一步的功能食品开发提供了有价值的见解。
过敏性鼻炎(AR)是一种影响全球超过4亿人的鼻黏膜炎症性疾病,现有治疗策略(如糖皮质激素和抗组胺药)疗效有限,且伴随鼻干、鼻出血、儿童骨矿化不良及老年骨质疏松等副作用,亟需开发有机、无毒的新型免疫调节疗法。蜂产品(蜂胶、蜂蜜和老蜂巢)具有抗炎、免疫调节等生物活性,但老蜂巢作为养蜂副产物常被焚烧,造成环境污染。本研究基于这一背景,旨在评估由蜂胶、老蜂巢和蜂蜜组成的三元蜂产品提取物混合物(PCH EM)在卵清蛋白(OVA)诱导的过敏性鼻炎小鼠模型中的治疗潜力,并探讨其作用机制。
研究人员利用OVA联合氢氧化铝致敏和激发建立雌性Balb/c小鼠AR模型,经口给予低、中、高浓度PCH EM,并以布地奈德鼻喷雾剂(BDN)为阳性对照。通过行为学评分、酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清免疫球蛋白和细胞因子,苏木精-伊红(H&E)染色观察鼻黏膜病理,流式细胞术分析脾脏Th1/Th2细胞比例,高效液相色谱(HPLC)定量PCH EM中咖啡酸苯乙酯(CAPE),并在大鼠嗜碱性白血病细胞(RBL-2H3)中通过甲苯胺蓝染色、透射电镜(TEM)和β-己糖胺酶活性检测评估CAPE对肥大细胞脱颗粒的抑制作用。研究表明,PCH EM显著缓解AR症状,抑制嗜酸性粒细胞浸润和杯状细胞增生,降低血清OVA特异性免疫球蛋白E(IgE)、免疫球蛋白G1(IgG1)、白细胞介素-4(IL-4)和组胺水平,恢复Th1/Th2免疫平衡。HPLC分析显示PCH EM中CAPE平均含量为188.10 μg/mL,且CAPE在无毒浓度下(≤4 μg/mL)可逆转肥大细胞脱颗粒形态,减少空泡形成,并剂量依赖性抑制β-己糖胺酶释放。这些发现为PCH EM作为缓解过敏性鼻炎症状的功能食品提供了有力证据,并为养蜂副产物资源化利用提供了新范式。该论文发表在《Journal of Functional Foods》。
**3.1 PCH EM有效缓解小鼠模型中的过敏性鼻炎症状**:通过行为学观察(打喷嚏、揉鼻)和脾指数测定,发现OVA诱导的AR模型在致敏后第18天成功建立(100%症状发生率)。经口给予不同浓度(30%、60%、90%)的PCH EM后,所有浓度组在治疗第3天即显著减少症状,第12天症状完全缓解,且高浓度PCH EM组(H-PCH)的脾指数恢复至基线水平,表明PCH EM具有强效抗过敏作用。
**3.2 PCH EM抑制免疫球蛋白、细胞因子和组胺的分泌**:ELISA检测显示,AR组小鼠血清OVA特异性IgE、IgG1、IL-4和组胺水平显著升高,而PCH EM各浓度组均显著降低这些指标,其中H-PCH组效果最优,且优于BDN阳性对照组,提示PCH EM可有效抑制AR相关的免疫调节因子和炎症介质。
**3.3 PCH EM减轻AR模型中的症状和炎症**:H&E染色组织学分析显示,AR组鼻黏膜出现黏膜下间质水肿、微血管扩张、嗜酸性粒细胞和肥大细胞浸润、杯状细胞增生及黏膜下腺体密度增加。PCH EM中、高浓度处理组显著逆转这些病理变化,表现为炎症细胞浸润减少、腺体密度正常化、假复层纤毛柱状上皮完全鳞状化生,且黏膜下水肿和血管充血症状明显缓解。
**3.4 PCH EM调节脾脏中Th1/Th2免疫平衡**:流式细胞术分析脾脏淋巴细胞中Th1(干扰素-γ阳性)和Th2(IL-4阳性)细胞比例,发现AR组Th1/Th2比值显著降低。PCH EM处理组通过选择性扩增Th1细胞而不影响Th2细胞,显著提高Th1/Th2比值,恢复免疫平衡,从而改善AR相关的Th1/Th2失衡。
**3.5 PCH EM中CAPE的定量和细胞毒性分析**:采用HPLC对PCH EM进行定量分析,建立CAPE标准曲线(R2=0.9992),三批样品中CAPE含量范围为185.31–202.41 μg/mL,平均为188.10 μg/mL(5.64±0.39 mg/g)。CCK-8细胞活力检测显示,CAPE在≤4 μg/mL浓度下对RBL-2H3细胞无显著细胞毒性,确定该范围为安全治疗浓度。
**3.6 CAPE抑制RBL-2H3细胞脱颗粒**:甲苯胺蓝染色显示,正常RBL-2H3细胞呈长梭形,颗粒密集;经脱颗粒诱导剂(PMA+A23187)处理后,细胞出现缩短突起和空泡聚集。高浓度CAPE预孵育可维持细胞形态接近正常。透射电镜(TEM)超微结构分析证实,AR组细胞出现不规则轮廓、伪足形成和大量单膜空泡(脱颗粒标志),而H-CAPE组细胞恢复静止状态,单膜空泡显著减少,重新出现电子致密颗粒。β-己糖胺酶活性测定表明,CAPE在0.5–4 μg/mL浓度范围内以剂量依赖性方式抑制其释放,证实CAPE通过稳定颗粒膜完整性抑制肥大细胞脱颗粒。
**讨论与结论**:讨论部分指出,AR发病涉及多种炎症细胞和细胞因子,现有治疗副作用促使寻求新型疗法。PCH EM通过调节Th1/Th2免疫平衡、抑制IgE介导的肥大细胞脱颗粒及降低炎症介质发挥疗效。CAPE作为蜂胶中关键活性成分,通过抑制PKC激活和钙内流介导的脱颗粒通路发挥作用,但蜂蜜和老蜂巢中的其他酚类化合物(如没食子酸、对香豆酸、山奈酚等)也通过非CAPE依赖性途径(如MAPK信号通路)协同增强整体抗过敏效果。研究局限性包括仅使用雌性小鼠、缺乏长期慢性毒性评估,未来需进一步验证安全性。结论部分翻译如下:总之,本研究系统评估了三元蜂产品提取物混合物(PCH EM)在OVA诱导的AR模型中的治疗潜力。结果表明,PCH EM处理显著缓解了OVA诱导的AR的特征表现。该治疗效果通过鼻部病理变化和炎症反应的全面减轻得以证明,表现为打喷嚏和揉鼻行为显著减少,鼻黏膜下嗜酸性粒细胞浸润减少,以及杯状细胞增生减轻。此外,PCH EM给药导致关键系统性过敏介质的显著抑制,包括血清IgE、IgG1、IL-4和组胺水平降低,从而有助于恢复Th1/Th2免疫细胞平衡。HPLC分析鉴定出PCH EM中含有高浓度的CAPE,这可能是其功效的关键成分。研究人员的研究证实,CAPE显著抑制肥大细胞脱颗粒并降低关键炎症介质(如β-己糖胺酶)的水平。综合这些发现,证实PCH EM是缓解过敏性鼻炎症状的重要功能食品。