甘露糖修饰的大豆肽聚集体作为牡荆素的递送系统:增强稳定性与巨噬细胞靶向抗炎功效

《Food Research International》:Mannose modified soy peptide aggregates as a delivery system for vitexin: Enhancing stability and macrophage-targeted anti-inflammatory efficacy

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月22日 来源:Food Research International 8.8

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   •开发了甘露糖糖基化大豆肽纳米颗粒用于异鼠李素递送。•异鼠李素以无定形方式包封,包封率超过 94%。•M-SPAV 通过靶向递送调节巨噬细胞极化。•M-SPAV 增强了异鼠李素的细胞摄取并阻断了 TLR4/MyD88/NF-κB 信号轴。•该系统为疏水性生物活性物质提供了一种

  
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    开发了甘露糖糖基化大豆肽纳米颗粒用于异鼠李素递送。
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    异鼠李素以无定形方式包封,包封率超过 94%。
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    M-SPAV 通过靶向递送调节巨噬细胞极化。
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    M-SPAV 增强了异鼠李素的细胞摄取并阻断了 TLR4/MyD88/NF-κB 信号轴。
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    该系统为疏水性生物活性物质提供了一种新的口服递送策略。

引言

异鼠李素(VIX)是一种天然黄酮类化合物,具有强抗氧化和抗炎活性。先前的研究表明,异鼠李素能有效清除活性氧(ROS)并抑制炎症因子的产生(W. Yan, Cheng, & Xu, 2025)。值得注意的是,异鼠李素能有效抑制向促炎 M1 表型的转变,并调节促炎和抗炎细胞因子及信号通路,包括 IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α和 NF-κB,从而缓解局部组织炎症(Kundu, Ghosh, & Bishayi, 2024)。Chen 等人(2021)证明,异鼠李素显著减少了 CAC 小鼠结肠肿瘤组织中的 M1 巨噬细胞表型,同时显著上调了肿瘤微环境中 M2 型巨噬细胞的极化。然而,其较差的水溶性和有限的膜通透性大大降低了其细胞内可用性,导致生物利用度低,限制了其作为功能性化合物或治疗剂的实际应用(Liao et al., 2025)。
近年来,蛋白质基纳米颗粒因其优异的水溶性、稳定性和生物可及性而受到广泛关注。大豆肽聚集体(SPA)是在大豆生物活性肽的酶解生产过程中产生的副产品。据报道,SPA 的产率根据加工条件(包括酶类型、水解度(DH)、热处理和 pH 值)的不同而有相当大的差异(Kuipers et al., 2006)。在常用的蛋白酶中,Alcalase 因其广泛的切割特异性和高水解效率而被广泛应用。它有助于暴露大豆蛋白内部的疏水结构域,从而促进肽聚集和 SPA 的形成(Zhong et al., 2026)。SPA 具有类似蛋白质的特性,富含必需氨基酸,使其成为潜在的膳食蛋白质补充剂(Z. Li, Yin, Wang, Zhang, & Qi, 2025),(Dong et al., 2021)。尽管蛋白质聚集体本质上是微米级、易沉降的,且通常被视为不受欢迎的工业副产品,但它们是纳米载体开发的高度可持续且成本效益高的原料。受 Y. Zhang 等人(2018)报道的自上而下方法的启发,这些分散性差的粗聚集体可以通过超声处理被破坏并重构为均匀、稳定的纳米级颗粒。这种策略不仅实现了酶解废物的高值化利用,还充分利用了其优异的两亲性和生物相容性。
然而,未修饰的蛋白质基纳米颗粒在靶位点的细胞可用性往往有限。为了提高蛋白质载体的结构稳定性和递送精度,通过美拉德反应进行共价修饰提供了一种绿色且简便的策略。有趣的是,将甘露糖接枝到 SPA 上不仅改变了蛋白质的空间位阻和亲水性,还为纳米载体赋予了主动靶向能力。甘露糖引起了广泛关注,因为它能特异性结合抗原呈递细胞(如巨噬细胞)上表达的甘露糖受体。与传统的靶向策略相比,甘露糖是一种高度稳定、低成本且无免疫原性的天然单糖。此外,它能特异性靶向巨噬细胞,从而实现更精确的靶向(Y. Zhang et al., 2017)。这一特性使其成为一种有前景的靶向配体。Liao 等人(2025)成功构建了甘露糖纳米脂质体(MLipo@OVA),用于将卵清蛋白靶向递送至巨噬细胞,显著减轻了 LPS 诱导的炎症反应。甘露糖修饰的脂质体和外泌体已被证明可以增加药物在巨噬细胞中的积累并增强抗炎活性。然而,这些系统通常需要复杂的制备过程,并且可能面临稳定性不足的问题。相比之下,通过美拉德反应将甘露糖接枝到 SPA 上提供了一种更简单、更安全的策略。该方法还提高了纳米颗粒的稳定性和靶向能力,使其在实际应用中极具前景。
因此,本研究旨在基于 M-SPA 理性设计和构建一种巨噬细胞靶向纳米递送系统,用于高效包封 VIX(M-SPAV)。我们系统地优化了甘露糖与 SPA 的比例,并全面评估了 M-SPAV 的物理化学性质,包括其粒径、包封率以及在多种 pH/离子环境和模拟 GI 消化条件下的胶体稳定性。此外,结合分子对接和体外生物学实验,我们研究了 M-SPAV 对异鼠李素细胞靶向的增强作用及其通过抑制 TLR4/MyD88/NF-κB 通路调节巨噬细胞极化的机制。本研究为异鼠李素的高效递送提供了一种新的食品级载体,并为炎症疾病干预中靶向巨噬细胞极化提供了机制支持。

章节摘要

材料

SPI(纯度≥90%)购自上海源叶生物科技有限公司(上海,中国)。甘露糖(CAS: 3458-28-4, HPLC 纯度≥99%)购自 Solabio 试剂有限公司(上海,中国)。邻苯二甲醛(OPA)、1,8-氨基萘磺酸钠(ANS)和 2,2′-偶氮双(3-乙基苯并噻唑 -6-磺酸)(ABTS)购自上海阿拉丁试剂有限公司;脂多糖(LPS, CAS: 93572–42-0, 纯度≥97%, 批号: MB5198)购自

M-SPA 聚集体的合成与表征

M-SPA 是通过湿加热美拉德反应将 SPA 与甘露糖结合制备的。这种非酶褐变过程广泛用于改善蛋白质的物理化学性质。先前的研究表明,美拉德糖基化可以增强溶解度、乳化能力和结构稳定性等功能特性。然而,美拉德反应高度依赖于对温度和反应时间的精确控制,以获得高收率的中间体

结论

在本研究中,我们成功开发了一种基于甘露糖修饰大豆蛋白聚集体(M-SPAV)的食品级纳米载体,用于异鼠李素的高效包封和靶向递送。该系统通过温和简便的美拉德反应制备。在优化的质量比(1:1)下,所得糖缀合物表现出极小的粒径(~142 nm),极高的包封率(93.46%),并在广泛的 pH 波动、高离子

CRediT 作者贡献声明

王倩倩:写作 - 初稿,调查,形式分析,数据整理,概念化。张玉:写作 - 审查和编辑,方法学,调查。徐子睿:形式分析,概念化。苏应武:调查,数据整理。付馨雨:软件,概念化。关肖:项目管理,方法学,调查。李森:写作 - 审查和编辑,写作 - 初稿,监督,项目管理,资金获取,形式分析,

竞争利益声明

作者声明,他们没有已知的竞争财务利益或可能被认为会影响本论文中报告的工作的人际关系。

致谢

这项工作得到了国家重点研发计划 [No. 2022YFF1100104] 的支持。
王倩倩 | 张玉 | 徐子睿 | 苏应武 | 付馨雨 | 关肖 | 李森
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