炎症是免疫系统抵御外部威胁和内部损伤的首要防御机制。这一过程由涉及免疫细胞和炎症介质的复杂网络调控(Medzhitov, 2021)。作为先天免疫的重要组成部分,巨噬细胞凭借其独特的表型可塑性参与整个炎症过程的调控。根据微环境信号的不同,它们主要极化为两种功能状态:M1表型会促进炎症反应,而M2表型则有助于组织修复和免疫抑制(Peng等人,2024)。但在炎症性肠病等情况下,M1与M2之间的动态平衡会被打破,此时巨噬细胞会持续处于M1极化状态。这种持续的激活会导致促炎介质过度产生,氧化应激加剧,进而加重局部组织损伤,形成慢性炎症微环境(Deng, Jia, Liu, He, & Liu, 2025)。因此,近年来,利用活性成分将巨噬细胞极化向M2表型已成为炎症治疗和免疫调节研究的重要方向。
天然脂质信号分子在调控细胞功能、氧化状态及免疫反应中起着重要作用(Morris, Gevezova, Sarafian, & Maes, 2022)。其中,α-亚麻酸因其独特的结构特征及其代谢产物的生物活性,在营养科学、免疫学及药物递送研究领域一直备受关注(P. Zhu, Fan, Yan, & Li, 2024)。作为一种必需的ω-3脂肪酸,ALA对维持人体健康至关重要。但人体无法自行合成ALA,必须通过食物摄入。富含ALA的食物包括奇亚籽、核桃、紫苏和亚麻籽,藻类中也含有ALA;野生沙丁鱼等鱼类所含的ALA量则非常少(P. Zhu, Fan, Yan, & Li, 2024)。据认为,ALA可通过多种机制促使巨噬细胞极化向M2表型,包括参与脂质介导的信号通路、调节膜脂组成、影响代谢重编程以及减轻氧化应激。此外,ALA的抗炎作用还可能与降低促炎介质水平、减轻氧化损伤以及调节多种酶和信号通路的活性有关(P. Zhu等人,2024;Tie, Chen, & Tan, 2024)。Zhu等人(2020)发现,在急性肺损伤炎症的小鼠模型中,摄入ALA可抑制促炎介质的分泌,同时增加抗炎细胞因子的含量,从而发挥良好的抗炎效果。不过,由于ALA的物理化学性质存在诸多限制,如易氧化、热稳定性差、水溶性低、体内吸收效率有限,且难以靶向免疫细胞,其在生物系统中的应用仍受到诸多制约(P. Zhu等人,2024)。这些限制使得难以在体内维持具有治疗意义的ALA浓度,进而限制了其在炎症调节和免疫治疗领域的应用潜力。同样,这些因素也导致ALA难以在整个治疗过程中保持足够的药物浓度,进一步限制了其在炎症调控和免疫治疗中的实用价值。
为克服ALA的固有不稳定性,研究人员开发了多种纳米载体(如脂质体、聚合物纳米颗粒和乳剂),用以保护活性脂质成分并提升其生物利用度。然而,传统递送系统主要依靠被动积累,无法满足巨噬细胞靶向递送的实际需求(Hussain, Khan, Siddique, Altamimi, & Ramzan, 2025;J. Liu, Wan, Lyon, & Hu, 2020)。因此,利用在巨噬细胞上高表达的甘露糖受体(CD206)作为靶点,是一种实现主动细胞靶向的有效策略。通过在递送系统表面修饰甘露糖,可以特异性触发受体介导的内吞作用,从而显著提高巨噬细胞的摄取效率(Colino, Lanao, & Gutierrez-Millan, 2020;Heinrich, Martina, & Prakash, 2020)。不过,小分子甘露糖无法直接作为独立的载体壁材料。因此,将甘露糖接枝到蛋白质上,不仅能显著增强其与目标受体的结合能力,还能为活性成分构建稳定的载体壁结构。亚麻籽蛋白因其出色的生物安全性和营养价值,非常适合用于这种糖基化处理(Kaushik等人,2016;Sharma & Saini, 2022)。但蛋白质基质在胃肠道中仍易被酶降解,因此在该系统中加入乙基纤维素十分必要。作为稳定剂,EC能够显著提升靶向递送系统的结构稳定性及其可控释放特性。作为一种疏水性、生物相容性的多糖衍生物,EC因其优异的无毒性、阻水性能、良好的成膜能力、可控的缓释效果以及机械强度,被视为递送系统的理想载体壁材料(Al-Musawi等人,2023;Y. Yang, Xie, Liu, Kong, & Wang, 2020)。但目前现有的ALA递送系统主要侧重于提升其物理化学稳定性和生物利用度,而对巨噬细胞识别及递送方面的研究相对较少。此外,甘露糖接枝的亚麻籽蛋白与乙基纤维素之间的共组装行为,以及它们形成稳定载有ALA的纳米结构的机制,目前仍不完全清楚。更重要的是,这类复杂系统是否能在保持甘露糖介导的巨噬细胞识别的同时,进一步提升ALA的稳定性和生物利用度,这一问题也尚未得到系统研究。
基于上述情况,本研究提出了一种复合纳米载体系统(gFP-ECNPs),该系统由甘露糖糖基化的亚麻籽蛋白与乙基纤维素协同构成,旨在提升ALA的稳定性与利用效率,并实现巨噬细胞靶向递送。本研究通过测定粒子大小、ζ电位、荧光光谱、红外光谱和圆二色光谱,以及分析封装效率和结构特征,对gFP-ECNPs进行了表征。此外,还利用粗粒化分子动力学方法动态追踪纳米颗粒的自组装过程,为所提出的自组装机制提供了进一步的支持。最后,在体外环境中评估了gFP-ECNPs的抗氧化性能、甘露糖介导的靶向作用以及抗炎效果。预计这一递送平台的开发将在炎症和免疫调节领域带来应用前景。从实际应用角度而言,gFP-ECNPs可作为预分散的水性浓缩液,添加到液态或半固态食品中,如发酵乳制品、植物基产品以及乳化饮料。ALA的包封可以提高其在水相中的分散性,减少其与氧气及周围食品基质的直接接触,从而避免因氧化而产生的不良风味。