《Tissue and Cell》：Hepatoprotective effects of carvacrol nano-phytosomes against lead toxicity: restoration of tissue architecture via NF-κB/NLRP3 suppression and antioxidant enhancement
编辑推荐：
•香芹酚纳米植物载体能够保护大鼠免受铅引起的肝脏损伤。•CRV-PNPs增强了抗氧化防御能力并减少了肝脏的氧化应激。•纳米制剂抑制了NF-κB/NLRP3炎性小体及炎症反应。•与原始香芹酚相比，CRV-PNPs改善了血液学指标、脂质水平和肝功能。•CRV-PNPs显示出更高的生物
- •
香芹酚纳米植物载体能够保护大鼠免受铅引起的肝脏损伤。
- •
CRV-PNPs增强了抗氧化防御能力并减少了肝脏的氧化应激。
- •
纳米制剂抑制了NF-κB/NLRP3炎性小体及炎症反应。
- •
与原始香芹酚相比，CRV-PNPs改善了血液学指标、脂质水平和肝功能。
- •
CRV-PNPs显示出更高的生物利用度和多靶点保护作用。
引言
铅（Pb）是最普遍且持久的污染物之一，会引发肝脏损伤。铅污染的来源众多，包括冶炼等工业过程、含铅汽油的使用、油漆制造以及采矿活动（如矿石提取、加工、废弃物处理和冶炼操作）。铅还可能通过老旧管道和供水系统渗入水源。这些污染源对人类和动物构成了严重的健康风险。铅具有广泛的毒性作用，会影响肝脏、造血系统等器官（Bhuloka Reddy等人，2004年；Sparks，2017年；Kalia和Flora，2005年）。实验研究表明，肝脏是铅的主要累积器官，急性及慢性铅中毒都会导致严重的生化和功能障碍（Kabeer等人，2019年；El-Saeed和El-Khawaga，2024年）。铅诱导的氧化应激在其毒性作用中起着关键作用，这凸显了有效且安全的抗氧化疗法的迫切需求。氧化应激是由于抗氧化剂与活性氧（ROS）之间的不平衡导致的，这种不平衡会损害细胞的各种成分（Barzan等人，2023年；Allam等人，2022年）。氧化应激会导致细胞中的重要成分（如脂质、蛋白质、DNA和酶）分解，进一步引发肝脏损伤（Abubakar等人，2020年；Habotta等人，2023年；Elgazzar等人，2022年）。人们普遍认为，天然抗氧化剂可以通过中和ROS和恢复氧化平衡来显著减轻铅引起的细胞损伤（Mailafiya等人，2020年；Elsafty等人，2022年）。
香芹酚（CRV）是一种从马郁兰和百里香中提取的酚类单萜类化合物，其主要活性成分是牛至精油（Cical?u等人，2021年；M?czka等人，2023年）。因此，CRV作为一种强效抗氧化剂，能够清除自由基并促进细胞防御（Shahrokhi Raeini等人，2020年）。已有研究表明，CRV能够增强酶促抗氧化防御系统并降低脂质过氧化水平（Ismail等人，2022年）。这种作用可能与其电子捐赠能力有关，它能激活内在抗氧化酶并阻止自由基链反应（Rathod等人，2021年）。CRV还能通过减少一氧化氮的产生并抑制TNF-α和COX-2的表达来展现强大的抗炎和抗氧化作用（Gunes-Bayir等人，2022年）。此外，CRV还能通过抑制MAPK和NF-κB之间的信号传递来调节炎症（de Carvalho等人，2020年）。除了这些作用外，CRV还具有解热、抗癌、抗菌和镇痛效果，这些效果可能与抑制依赖能量的酶反应和破坏ATP合成有关（Wijesundara等人，2021年）。
尽管CRV具有潜在的治疗价值，但由于其化学不稳定性和水溶性较低，其药用应用仍受到限制，这严重影响了其生物利用度（Eusepi等人，2020年）。基于纳米载体的递送系统为解决这些挑战提供了可行的方法，并能显著提升其抗氧化能力。在开发靶向药物递送平台以提高CRV在体内的可用性时，确保其药效属性得以保持至关重要（Tafish等人，2023年）。植物载体是一种由两层磷脂膜组成的囊泡系统，可以容纳极性和非极性物质。这种机制能有效降低界面张力，从而提高溶解度、生物利用度和理化稳定性（Ghanbarzadeh等人，2016年）。
因此，本研究的目的是评估载有CRV的纳米植物载体（CRV-PNPs）作为创新纳米载体系统，以提高CRV的生物利用度和治疗效果。本文探讨了CRV-PNPs对铅诱导的肝脏损伤的治疗效果。
章节摘录
分子对接
利用SwissDock平台和AutoDock Vina算法，对香芹酚与目标抗氧化剂及炎症蛋白（CAT、SOD、GPx、核因子κB（NF-κB）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-1β和IL-6）之间的分子相互作用进行了对接模拟。相关蛋白质的晶体结构来源于蛋白质数据库（PDB）。在对接前，已从蛋白质中去除了异原子、配体和水分子。
分子对接显示香芹酚的多靶点结合亲和力
对接研究表明，香芹酚与多种目标蛋白结合良好，ΔG值介于-4.4至-6.3 kcal/mol之间。其中NF-κB的结合亲和力最高，结合能为-6.3 kcal/mol，这是由于Glu413、Lys430、Arg432和Trp464残基之间的9个疏水相互作用所致。香芹酚与SOD、TNF-α和IL-6形成了氢键，其中与SOD形成的两个氢键可能使结合更加稳定。每个复合物中的疏水接触点数量在1到9个之间。
讨论
文献表明，肝脏是铅毒性研究中的关键器官。铅主要通过产生过多的ROS引发肝脏毒性，导致氧化损伤和DNA改变，进而增加肝脏酶活性并损害肝脏功能（Haouas等人，2014年）。抗氧化剂可以减轻氧化应激，增强身体的自然防御机制并对抗ROS（Abdelrahaman等人，2024年）。天然存在的香芹酚
结论
对铅诱导的肝脏毒性的生物学评估显示，出现了广泛的肝脏炎症反应和分子损伤，包括血液学指标紊乱、生化标志物异常、氧化应激指标变化以及肝脏组织的严重组织病理改变。使用CRV-PNPs和游离香芹酚进行治疗显著减轻了这些毒性变化，维护了肝脏组织的完整性并增强了抗氧化反应。
伦理批准
本研究遵循美国国家研究委员会发布的《实验动物护理和使用指南》（第8版，2011年）以及1985年《涉及动物的生物医学研究国际指南》进行。实验获得了曼苏拉大学动物伦理委员会的批准（批准编号：MU-ACUC (VM.R.22.10.251)）。
资助
本研究得到了沙特阿拉伯北方边界大学的项目支持（项目编号：NBU CRP-2026-2510），以及沙特阿拉伯利雅得诺拉·本特·阿卜杜勒拉赫曼大学的研究支持项目（项目编号：PNURSP2026R127）和沙特阿拉伯法伊萨国王大学研究生研究部的支持（资助编号：KFU264297）。
Abdelkareem Heba M：写作 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法学设计、实验设计、数据分析。Mohammed Lina A：写作 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法学设计、实验设计、数据分析。Mustafa Shukry：写作 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、软件开发、数据分析、数据管理。Elwakeel Eman E：写作 – 审稿与编辑、初稿撰写、
致谢
作者感谢北方边界大学（项目编号：NBU-CRP-2026-2510）、沙特阿拉伯利雅得诺拉·本特·阿卜杜勒拉赫曼大学的研究支持项目（项目编号：PNURSP2026R127）以及沙特阿拉伯法伊萨国王大学研究生研究部的支持（资助编号：KFU264297），感谢他们在本研究中的协助。同时也要感谢所有参与研究的团队成员。
Eman E. Elwakeel|Ahmed Abdeen|Aya Elzeer|Hanaa Elzahed|Heba M. Abdelkareem|Lina A. Mohammed|Hebatallah E. Attallah|Rania Atia|Amany M. Allam|Hind H. Ahmed|Mohamed E. Mohamed|Samah F. Ibrahim|Mustafa Shukry|Ekramy M. Elmorsy
