植物来源纳米囊泡在组织保护和修复方面的生物活性(二)
植物来源纳米囊泡在组织保护和修复方面的生物活性(二)
接上篇ANEXT安龄生物·植物来源纳米囊泡在组织保护和修复方面的生物活性(一)
八、免疫调节
虽然免疫系统在消除外来病原体和受损细胞方面发挥着至关重要的作用,但过度炎症可以延迟组织修复,突出免疫调节的重要性。许多研究表明了PDNV的免疫调节功能,特别是它们诱导巨噬细胞极化进行组织修复的能力。例如,葛根叶源性纳米囊泡已被证明可以抑制M1促炎巨噬细胞,并促进向M2抗炎巨噬细胞的过渡。同样,白菜衍生的纳米囊泡被发现降低白细胞介素-6(IL-6)和环氧合酶-2(COX-2)等促炎细胞因子的表达水平,而含有DLPC的大蒜韭菜衍生纳米囊泡可能会阻碍NLRP3炎症体的激活。此外,生姜衍生的纳米囊具有抑制NLRP3炎症体介导的IL-1β和IL-18分泌以及热下垂的能力。
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除了对巨噬细胞的调节作用外,花瓣蛋白酶衍生的纳米囊可以通过激活丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)和核因子卡帕B(NF-κB)途径诱导树突细胞成熟,而西兰花衍生的纳米囊可以通过激活腺苷单磷酸激活蛋白激酶(AMPK)途径来防止树突细胞激活。此外,芹菜衍生的纳米囊泡已被证明可以抑制外周血单核细胞(PBMC)的激活,星形约梅纳愈伤组织衍生的纳米囊泡可以抑制CD4+和CD8+ T细胞增殖和激活的免疫刺激能力,从而改善大鼠模型中哮喘的各种症状。此外,已发现生姜衍生的纳米囊泡可以减轻体内LPS水平的影响,这表明它们有可能系统地调节炎症。这些发现突出了PDNV的各种免疫调节作用。因此,需要进一步研究以确定植物来源作为免疫调节工具的具体选择。
九、植物平衡
微生物群落存在于人体的不同部位,如肠道、口腔和皮肤,它们的平衡在维护人类健康和预防疾病方面发挥着至关重要的作用。当这种平衡被破坏时,称为细菌失调,它可能导致各种疾病的发展,包括结肠炎、炎症性肠病、皮肤病和口腔炎症。在这方面,PDNV已成为抵御病原体入侵和恢复微生物群落平衡的有前途的工具。
PDNV在对抗病原体和维持微生物平衡方面表现出非凡的能力。它们可以通过脂质依赖性摄取进入微生物,并直接消除病原体,从而发挥抗菌作用。例如,生姜衍生的纳米囊被牙周病原体P. gingivalis选择性地内细胞化,通过特定脂质(特别是PA(34:2))和miRNA(如aly-miR159a)的作用降低其毒力。纳米囊泡和病原体之间的这种相互作用,由与血红蛋白结合蛋白35(HBP 35)等蛋白质的表面相互作用促进,有助于保持微生物平衡。此外,雷曼尼亚衍生的纳米囊泡可以通过miR-7972的作用抑制生物膜的形成并靶向毒力基因sxt2。同样,蜜蜂花粉衍生的纳米囊泡明显抑制了金黄色葡萄球菌(S. aureus)的菌落和生物膜的形成。
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PDNV在调节肠道微生物群、促进组织健康和修复方面也表现出巨大的潜力,特别是在治疗胃肠道疾病方面。柠檬衍生的纳米囊泡能够下调tRNAserUCC,这限制了乳酸杆菌GG(LGG)中甲基化特异性限制性内切酶Msp1和Msp3的生产。这反过来又增强了有益肠道细菌的生存。此外,生姜衍生的纳米囊泡可以显著改善肠道微生物群的丰度和多样性。在DSS诱导的结肠炎模型中,它们可以逆转阿克曼病、乳酸杆菌、梭菌_UCG-014和双歧杆菌等特异性有益细菌的减少。这些发现有望缓解胃肠道疾病。然而,在实际应用中,由于患者微生物成分的变化,PDNV专门调节单个患者微生物群的能力仍有待研究。
十、抗氧化活性
某些疾病会损害细胞抗氧化能力,导致活性氧物种(ROS)的过度生成和细胞损伤。尽管与原始果汁相比,来自植物来源的纳米囊泡可能表现出较低的抗氧化能力,但它们的抗氧化作用仍然是其功能的一个关键方面。例如,葡萄柚和胡萝卜衍生的纳米囊泡可以分别以剂量相关的方式减少人类不朽的角蛋白细胞系和H9C2心肌细胞细胞系中的ROS产生。此外,绿茶衍生的纳米囊泡已被发现可以显著上调血红素氧酶-1(HO-1)的表达并降低ROS水平。这种影响可能主要取决于PDNV中存在的组件。例如,富含维生素C的草莓汁衍生纳米囊泡可以有效减少ROS的产生。
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Nrf2是参与调节抗氧化蛋白的重要转录因子,负责转录HO-1、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)等基因。几项研究表明,PDNV可以调节Nrf2的表达。蓝莓衍生的纳米囊泡已被证明通过促进Nrf2从细胞质转移到细胞核,缓解肝细胞癌G2细胞和高脂肪饮食(HFD)喂养的C57BL/6小鼠中由菲塞汀诱导的氧化应激[54]。同样,含有生姜衍生的纳米囊泡被发现可以增强肝细胞中的Nrf2核易位。然而,需要进一步调查以确定调节Nrf2的PDNV的具体成分。
PDNV还可以保护细胞免受外部刺激引起的氧化应激。暴露于辐射会因过度产生ROS而导致细胞损伤,线粒体是细胞内ROS的主要来源。苦瓜衍生的纳米囊泡已被证明可以缓解辐射照射后H9C2心肌细胞系的线粒体功能障碍。体内实验还表明,口服PDNV混合物可以恢复接受过氧化氢(H2O2)治疗的小鼠的生理状况2周,表明其强大的抗氧化能力和各种生物活性物质的存在,包括过氧化氢酶、谷胱甘肽(GSH)、SOD、抗坏血酸、褪黑激素、酚类化合物和三磷酸腺苷(ATP)。这些发现突出了PDNV在对抗氧化应激方面的多方面作用及其作为氧化应激相关疾病治疗剂的潜力。
十一、抗衰老效果
缓解细胞衰老在保持正常细胞功能、防止组织损伤以及促进组织修复和再生方面发挥着至关重要的作用。人参衍生的纳米囊已经显示出缓解真皮成纤维细胞的复制性衰老的能力,并对暴露于紫外线辐射(UVR)诱导的衰老的黑色素细胞表现出抗衰老作用,以及抗色素沉着作用。研究发现,人参衍生的纳米囊泡治疗可以显著且剂量依赖性地降低老年细胞中的黑色素含量和与衰老相关的β-半乳糖苷酶活性。此外,应用5微克/毫升的人参衍生纳米囊泡已被证明可以抵消UVB诱导的黑色素细胞衰老,其特征是随着梭形细胞的增加,细胞体变平化和扩大。预防紫外线引起的衰老在美容行业具有巨大的潜力。然而,目前的研究缺乏进一步的机械研究和动物实验来确认抗衰老效果。
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在上述PDNV中观察到的生物效应构成了其组织保护和修复特性的基础。然而,一些研究只是对PDNV的活动进行了肤浅的评估,而没有深入研究具体的潜在机制。目前还不清楚纳米囊泡携带的组件是否比单个组件具有优越的效果。此外,值得调查哪些具有类似效果的PDNV表现出更大的功效。
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