Nanopartikel EGCG daripada Teh Memulihkan Usus dan Keseimbangan Mental dalam Kolitis

Para saintis dari Universiti Pertanian Sichuan dan Universiti British Columbia telah membangunkan nanopartikel protein teh bioinspired (TSP) yang boleh mengangkut dan melepaskan (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) dengan andal, polifenol utama dalam teh hijau, ke dalam usus, dengan itu bukan sahaja mengurangkan keradangan dalam kolitis, tetapi juga meredakan kegelisahan dan kemurungan. Kajian itu diterbitkan dalam jurnal Theranostics.

Masalah EGCG

(-)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) terkenal dengan sifat antioksidan dan anti-radang yang kuat, tetapi ia cepat dipecahkan dalam saluran gastrousus dan tidak diserap dengan baik.

Mencipta "teh nanocourier"

• Bahan sumber: sisa ekstrak teh selepas pengeluaran teh (hidangan teh) kaya dengan protein (TProtein).
• Pemasangan spontan: Dalam penimbal fisiologi, TProtein dicampur dengan EGCG pada pH sedikit berasid, menghasilkan pemasangan sendiri nanozarah berdiameter 100–120 nm tanpa sebarang pelarut organik atau pengikat kimia.
• Perwatakan:
  • DLS dan TEM mengesahkan taburan saiz sempit dan bentuk sfera.
  • FTIR dan DSC menunjukkan bahawa EGCG dikapsulkan dalam matriks protein dan stabil pada 37°C dan pH 2–8.
  • Pemuatan tinggi: sehingga 25% daripada jisim zarah nano ialah EGCG.

Perlindungan dan penghantaran

• Kestabilan Perut: TSP mengurangkan pengoksidaan EGCG sebanyak 30% pada pH rendah sambil mengekalkan aktivitinya.
• Penembusan mukosa: Caj negatif dan saiz <200 nm membolehkan zarah nano menembusi lapisan kolon yang meradang.

Pelepasan terkawal dalam usus

• Kebergantungan pH: Pada pH 7.4 (usus), sehingga 80% EGCG dibebaskan daripada TSP dalam masa 12 jam, manakala pada pH 2 (perut) degradasi adalah kurang daripada 20%, melindungi polifenol daripada degradasi.
• Perlindungan pengoksidaan: dalam persekitaran berasid, EGCG percuma kehilangan aktiviti selepas 2 jam, manakala dalam TSP ia mengekalkan >70% daripada potensi antioksidannya.

Model praklinikal kolitis

• Induksi kolitis: Tikus dirawat dengan 2% DSS dalam air minuman selama 7 hari.
• Rawatan: sama ada EGCG percuma (25 mg/kg), EGCG equimolar dalam TSP, TSP kosong atau garam diberikan secara lisan.
• Penilaian:
  • DAI (Indeks Aktiviti Penyakit): gabungan indeks berat, najis dan darah dalam najis.
  • Histologi: pewarnaan H&E dan imunofluoresensi ZO-1/occludin.
  • Sitokin: ELISA untuk TNF-α, IL-6 dalam tisu kolon.

Keputusan: Kolitis dan halangan usus

• DAI dikurangkan sebanyak 70% dalam kumpulan TSP + EGCG berbanding 45% dengan EGCG percuma.
• Integriti epitelium telah dipulihkan: ZO-1 dan ekspresi occludin dalam crypts adalah 60% lebih tinggi daripada dalam kawalan.
• Keradangan ditindas: TNF-α dan IL-6 jatuh ke tahap yang tidak diperhatikan dalam kawalan kolitis, manakala EGCG percuma hanya menunjukkan pengurangan separa.

Kesan kepada mikrobiota dan otak

• Mikrobiota:
  • α-kepelbagaian telah dipulihkan kepada hampir tahap asas oleh TSPs + EGCG;
  • Pertumbuhan pengeluar SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) menyokong kesan metabolik dan anti-radang.
• Paksi usus-otak:
  • Pengurangan sistemik LPS dalam darah mengurangkan kebolehtelapan penghalang darah-otak.
  • Tikus dengan kolitis biasanya menunjukkan tingkah laku cemas (↑masa di dinding dalam ujian lapangan terbuka) dan kemurungan (↑tempoh imobilisasi dalam ujian berenang paksa).
  • TSP + EGCG menormalkan parameter ini: kebimbangan dan kemurungan kembali ke tahap tikus yang sihat.

Kenyataan pengarang

"Kami telah diilhamkan oleh gabungan semula jadi protein dan polifenol dalam daun teh dan mencipta sistem yang menyampaikan EGCG tepat pada tempat yang diperlukan - usus yang meradang - dengan bonus tambahan untuk meningkatkan mood melalui paksi mikrobiota-usus-otak," kata Dr Guo Junling.

Penulis menekankan beberapa perkara penting:

• Pendekatan bio-inspirasi dan semula jadi
  "Menggunakan protein teh daripada bahan mentah tumbuhan menjadikan sistem kami serasi bio dan mesra alam yang mungkin," kata Dr. Guo Junling. "Kami hanya mencipta semula kompleks teh semula jadi pada skala nano, mengekalkan fungsinya."

• Kesan Terapeutik Dwi
  "Kami amat berminat dengan fakta bahawa TSP + EGCG bukan sahaja melegakan keradangan dalam usus, tetapi juga menormalkan penunjuk tingkah laku kebimbangan dan kemurungan," kata Prof. Li Xiaojun. "Ini mengesahkan kepentingan paksi usus-otak dalam patogenesis IBD."

• Prospek untuk terjemahan klinikal
  "Hasil pada tikus kelihatan menjanjikan, tetapi kita perlu menilai farmakokinetik dan keselamatan TSP pada manusia," tambah Dr Sarah Chen dari Universiti British Columbia. "Kami merancang ujian klinikal fasa I seawal tahun depan."

• Strategi Pemulihan Komprehensif
  "Matlamat kami adalah untuk mencipta suplemen yang secara serentak menguatkan halangan usus, memodulasi mikrobiota dan meningkatkan mood pesakit," rumuskan Dr. Zhang Wei. "Dengan TSP, ini menjadi kenyataan."

Prospek

1. Nutraseutikal Baharu: TSP Boleh Menjadi Makanan Tambahan yang Selamat untuk Pesakit IBD
2. Psikobiotik: Gabungan kesan anti-radang dan anxiolytic membuka ceruk untuk rawatan gangguan "usus-otak".
3. Percubaan klinikal: Langkah seterusnya termasuk menilai keselamatan dan farmakokinetik TSP dalam sukarelawan yang sihat dan pesakit dengan Kolitis Ulseratif ringan.

Pendekatan yang diilhamkan oleh bio semulajadi ini menjanjikan terapi komprehensif untuk IBD yang menggabungkan perlindungan mukosa, pengawalan mikrobiotik dan peningkatan keadaan psiko-emosi.