《Journal of Functional Foods》：Tea polysaccharide-stabilized selenium nanoparticles exert anti-inflammatory effects on ulcerative colitis via up-regulation of selenoenzymes and suppressing the NLRP3/Caspase-1/IL-1β pathway
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溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性炎症性肠病，以硒缺乏、氧化还原平衡失调和NLRP3炎症小体过度激活为特征。传统临床药物无法同步调节硒代谢和炎症信号级联。在本研究中，研究人员合成了茶多糖稳定的硒纳米颗粒（TPS-SeNPs）并进行了全面表征。使用2 mg/mL茶多
溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性炎症性肠病，以硒缺乏、氧化还原平衡失调和NLRP3炎症小体过度激活为特征。传统临床药物无法同步调节硒代谢和炎症信号级联。在本研究中，研究人员合成了茶多糖稳定的硒纳米颗粒（TPS-SeNPs）并进行了全面表征。使用2 mg/mL茶多糖制备的TPS-SeNPs呈现出均匀的球形形态，平均直径约39 nm，具有良好的分散性和优异的低温储存稳定性。在昆明小鼠中的生物安全性评估显示无明显的肝或肾毒性。对脂多糖（LPS）刺激的Raw264.7巨噬细胞的体外实验表明，TPS-SeNPs直接抑制细胞炎症激活。进一步对葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的C57/BL6J结肠炎小鼠的体内实验表明，口服TPS-SeNPs显著缓解了体重减轻、结肠缩短和肠黏膜损伤，降低了疾病活动度和组织学评分，下调了促炎细胞因子和丙二醛（MDA），同时上调了抗炎白细胞介素-10（IL-10）和抗氧化超氧化物歧化酶（SOD）。DSS诱导引发内脏组织系统性硒丢失，TPS-SeNPs可有效补充，其中结肠组织观察到最显著的硒积累。硒缺乏的HepG2细胞模型证实，TPS-SeNPs以剂量和时间依赖方式上调谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和硫氧还蛋白还原酶（TrxR）硒酶的活性，从而减轻氧化应激并抑制NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路。相比之下，柳氮磺吡啶仅部分减轻肠道损伤，而不能纠正硒缺乏或抑制NLRP3炎症小体。总之，TPS-SeNPs通过核心调控级联：硒稳态–硒酶–氧化应激–NLRP3炎症小体，发挥对UC的治疗作用。该研究为TPS-SeNPs作为UC干预的安全营养佐剂提供了实验证据。
溃疡性结肠炎（UC）是一种病因复杂的慢性炎症性肠病，以持续性黏膜炎症、糜烂和溃疡为特征，其病理机制涉及氧化应激失衡、肠道炎症紊乱、肠道菌群失调及免疫功能障碍，其中NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号轴是关键的炎症通路。临床上，UC患者常伴有硒缺乏，而硒作为谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和硫氧还蛋白还原酶（TrxR）等抗氧化硒酶的核心辅因子，对维持肠道氧化还原平衡至关重要。传统无机和有机硒补充剂存在生物利用度低和潜在毒性问题，而裸硒纳米颗粒（SeNPs）易聚集，稳定性差。天然多糖（如茶多糖，TPS）修饰可增强SeNPs的分散性和稳定性，并发挥协同抗炎作用。然而，目前缺乏对TPS-SeNPs在UC中系统性作用机制的研究，尤其是其如何通过硒稳态–硒酶–NLRP3炎症小体通路发挥疗效。该研究旨在合成并全面表征TPS-SeNPs，评估其体内外抗氧化和抗炎效果，阐明其通过上调硒酶活性、抑制NLRP3/Caspase-1/IL-1β通路治疗UC的分子机制，为开发安全营养辅助治疗剂提供理论依据。论文发表在《Journal of Functional Foods》。
研究人员开展研究时采用了以下主要关键技术方法：采用高效凝胶渗透色谱（HPGPC）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和高效液相色谱（HPLC）对茶多糖（TPS）进行理化表征；通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、XPS和X射线衍射（XRD）分析TPS-SeNPs的粒径、形貌、化学状态和晶体结构；利用昆明小鼠进行生物安全性评估（血清生化指标ALT、AST、BUN、CREA及组织病理学）；以C57/BL6J小鼠建立2% DSS诱导的急性UC模型，并设柳氮磺吡啶（SASP）阳性对照组；通过HG-AFS测定组织硒浓度；利用ELISA检测炎症因子和氧化应激指标；通过酶活性检测GPx和TrxR活性；采用Western blot分析NLRP3/Caspase-1/IL-1β通路蛋白表达；并建立硒缺乏HepG2细胞模型（通过梯度血清透析降低血清浓度）验证硒酶活性调控。
**3.1. Characterization of TPS**
通过HPGPC、SEM、FTIR、XPS和HPLC单糖组成分析，研究人员发现TPS具有以中等分子量片段（875–9253 Da，占58.71%）为主的宽分子量分布，冻干后呈不规则聚集颗粒，FTIR显示酸性多糖特征（羧酸根COO
?在1592 cm
?1），XPS证实主要含碳和氧元素，HPLC表明葡萄糖（Glc）是主要单糖（28.77%），此外含有结合态茶多酚（13.65 wt%）和残余蛋白（6.28 wt%）。
**3.2. Preparation, characterization and stability of TPS-SeNPs**
以2 mg/mL TPS为稳定剂制备的TPS-SeNPs呈均匀球形，平均直径约39 nm（TEM），XPS证实硒为元素态（Se
0），XRD显示无定形结构。低温（≤4°C）储存60天后粒径、PDI和Zeta电位保持稳定，说明具有良好胶体稳定性。
**3.3. Safety evaluation of TPS-SeNPs**
在昆明小鼠中，连续7天灌胃TPS-SeNPs（硒剂量4 mg/kg）未影响体重增长，血清ALT、AST、BUN、CREA无显著升高，肝、肾、心、脾组织病理学未见明显异常，表明无肝毒性或肾毒性。
**3.4. TPS-SeNPs inhibit LPS-induced inflammatory response in Raw264.7 macrophages**
CCK-8实验显示16–32 μg Se/mL的TPS-SeNPs对Raw264.7细胞活力无显著影响（>90%）。LPS刺激导致细胞形态向促炎M1样表型转变，并显著增加TNF-α、IL-6和IL-1β分泌，降低IL-10水平。TPS-SeNPs（16和32 μg Se/mL）剂量依赖性地逆转上述变化，减少促炎因子、增加抗炎因子，直接抑制巨噬细胞炎症激活。
**3.5. TPS-SeNPs ameliorate 2% DSS-induced UC in mice**
在DSS诱导的结肠炎小鼠中，口服TPS-SeNPs（0.4 mg Se/kg）显著缓解体重下降、改善疾病活动指数（DAI）、恢复结肠长度、减轻肠道水肿和充血。HE染色显示TPS-SeNPs显著修复黏膜损伤、促进隐窝再生、减少炎症细胞浸润，组织学评分和隐窝深度均显著优于SASP组。
**3.6. TPS-SeNPs inhibit pro-inflammatory cytokine release and alleviate oxidative stress**
ELISA结果表明，TPS-SeNPs显著降低血浆和结肠中促炎因子TNF-α、IL-6、IL-1β水平，升高抗炎因子IL-10水平；同时降低丙二醛（MDA）含量并提高超氧化物歧化酶（SOD）活性，其抗氧化效果优于SASP。
**3.7. TPS-SeNPs regulate tissue selenium status, selenoenzyme activities and the NLRP3 inflammatory pathway**
HG-AFS检测显示，DSS诱导导致血浆、结肠、肾、肝中硒浓度分别下降1.3、1.8、1.4和1.6倍，而TPS-SeNPs补充后硒水平显著升高（结肠升高11.6倍最为显著）。酶活性测定表明，TPS-SeNPs显著提高血浆GPx活性（TrxR无明显变化）和结肠GPx及TrxR活性。在硒缺乏HepG2细胞模型中，TPS-SeNPs以剂量和时间依赖方式上调GPx和TrxR活性，且可被特异性抑制剂RSL3（GPx抑制剂）和auranofin（TrxR抑制剂）阻断。Western blot结果显示，TPS-SeNPs显著抑制结肠组织中NLRP3、Caspase-1和IL-1β蛋白表达，而SASP无此作用。
讨论部分总结：TPS-SeNPs通过多层级调控网络发挥抗UC作用：补充系统性硒储备，上调GPx和TrxR活性，减轻氧化应激，从而阻断NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症级联；同时直接抑制巨噬细胞炎症激活。与临床一线药物SASP相比，SASP仅部分改善炎症和氧化应激，未能纠正硒缺乏或抑制NLRP3通路，而TPS-SeNPs靶向UC的关键病理机制，不依赖肠道菌群代谢，具有良好生物相容性和低毒性。研究局限性包括未探讨对肠道菌群的直接影响、缺乏吸收分布代谢细节、长期毒性和大动物验证。
结论：该研究成功合成并全面表征了TPS-SeNPs，其具有均匀球形（~39 nm）、良好分散性和低温储存稳定性，生物安全性测试证实其无肝或肾毒性。体外实验显示TPS-SeNPs抑制巨噬细胞炎症激活，并以剂量和时间依赖方式增强GPx和TrxR活性，从而抑制NLRP3/Caspase-1/IL-1β通路。在DSS诱导的UC小鼠中，口服TPS-SeNPs缓解了体重减轻、结肠缩短和黏膜损伤，平衡了炎症细胞因子和抗氧化指标，并逆转了系统性硒缺乏，其中结肠硒积累最为显著。与SASP仅部分改善炎症不同，TPS-SeNPs通过硒稳态–硒酶–氧化应激–NLRP3炎症小体的核心级联发挥抗结肠炎作用。该研究为TPS-SeNPs作为UC干预的安全营养佐剂提供了实验依据。未来研究将阐明其与肠道菌群的相互作用，并完成长期毒性和大动物验证以促进转化应用。
