《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Neuroprotective Effect of Genistein Nanoparticles on Ischemic Cerebral Infarction
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大豆苷元纳米颗粒（Gen NPs）通过乳液-溶剂蒸发法合成，显著提高溶解性并降低粒径，在缺血性中风小鼠模型中表现出优于游离Gen的神经保护效果（梗死体积减少，神经行为功能改善），最佳剂量2 mg/kg。网络药理学和分子对接显示其通过调控炎症和凋亡通路保护血脑屏障及神经元。
作者：季琳琳、赵格格、王佳豪、王星星、朱琳、王英格
单位：中国扬州大学附属医院神经内科
摘要
背景
缺血性中风（IS）会显著降低患者的生活质量，但目前的治疗方法受到治疗窗口狭窄以及出血性转化等风险的限制。染料木黄酮（Genistein，简称Gen）是一种具有抗炎和抗氧化特性的天然化合物，能够穿越血脑屏障（BBB），但其临床应用受到溶解度低的阻碍。本研究旨在开发粒径更小、溶解度更高的染料木黄酮纳米颗粒（Gen NPs），并探讨其对缺血性中风的神经保护作用。
方法
采用乳液-溶剂蒸发法制备了溶解度改善的Gen NPs，并通过质谱和电子显微镜对其进行了表征。在小鼠大脑中动脉阻塞（MCAO）模型中评估了其神经保护效果。通过TTC染色定量梗死体积，并通过行为测试评估感觉运动功能。利用网络药理学和分子对接技术确定了与凋亡和炎症通路相关的靶点。通过Evans blue（EB）染料外渗和IgG渗透性实验评估了血脑屏障的完整性。通过Nissl染色和Fluoro-Jade C（FJ-C）染色确认了神经细胞的存活情况。
结果
Gen NPs具有棒状纳米结构，溶解度提高，粒径减小，均匀性更好。实验结果表明，与游离Gen相比，Gen NPs在减少梗死体积和改善神经行为结果方面具有更优的效果，最佳治疗剂量为2 mg/kg。此外，Gen NPs调节了多种病理机制，包括凋亡和炎症，从而保护了血脑屏障的完整性并减轻了神经元损伤。
结论
我们成功制备了具有优异水溶性、较小粒径和更高均匀性的Gen NPs，显示出其在缺血性中风治疗中的潜在优势。这些发现强调了Gen NPs的多方面神经保护机制，为其临床应用带来了希望。
部分内容摘录
引言
中风是全球第二大死亡原因，由于其高致残率而严重影响患者的生活[1]。缺血性中风（IS）是最常见的类型，占每年所有中风病例的约85%[2]。目前的标准治疗方法是静脉溶栓和动脉内机械取栓，其中rt-PA是唯一获得FDA批准的急性IS治疗药物[3]，但rt-PA存在严重的不良反应，包括颅内并发症等。
动物、分组及MCAO模型
从扬州大学比较医学中心获得了125只健康的雄性ICR小鼠（年龄6–8周，体重25–30克）。所有动物实验均符合伦理指南，并获得了扬州大学动物伦理委员会的批准（方案编号：202412016；批准日期：2024年12月12日）。小鼠被随机分为四组：假手术组（n = 30）、溶剂组（n = 40）、Gen组（n = 15）和Gen NPs组。
Gen在缺血性中风治疗中的靶基因
通过数据库搜索（TCMSP、SwissTargetPrediction和BATMAN），共鉴定出188个Gen的潜在靶点。此外，从GeneCards、OMIM和DisGeNET数据库中检索到2666个与IS相关的靶点。利用Venn图平台分析这些靶点，发现了92个重叠靶点（图1A）。这些重叠基因通过STRING软件进行了进一步分析。
讨论
缺血性中风的特点是复发率高、致残严重和死亡率高等[27, 28]。鉴于现有治疗方法的局限性，植物来源的化合物（如Gen这种天然异黄酮）成为有前景的神经保护候选物。尽管Gen具有血脑屏障通透性，但其在水性和脂质环境中的溶解度低，限制了其临床应用[29, 30]。纳米技术的最新进展有效解决了溶解度问题，提升了Gen的临床应用潜力。
结论
本研究系统评估了Gen NPs在缺血性中风治疗中的疗效。与游离Gen相比，Gen NPs的水溶性显著提高，形态学特征更优。这些纳米颗粒表现出较低的毒性，在减少梗死体积和改善急性期神经功能方面效果显著。网络药理学分析表明，炎症是Gen NPs发挥作用的中心通路。
作者贡献声明
- 季琳琳：撰写初稿、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构建
- 王英格：审稿与编辑、项目监督、资源协调、资金获取、概念构思
- 王佳豪：审稿与编辑、数据可视化、实验设计
- 赵格格：审稿与编辑、结果验证、实验设计
- 朱琳：审稿与编辑、数据可视化
- 王星星：审稿与编辑、格式调整
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
数据可用性
本研究未生成或分析任何数据集。
伦理批准与参与同意
所有动物实验均需遵守ARRIVE指南，遵循英国《1986年动物（科学程序）法案》及相关欧盟指令2010/63/EU，以及美国国立卫生研究院关于实验室动物护理和使用的指南（NIH Publications No. 8023，修订于1978年），并获得了扬州大学动物伦理委员会的批准（方案编号：202412016，批准日期：2024年12月12日）。
资助信息
本研究得到了扬州科学技术局（资助编号：YZ2023067）、扬州大学（资助编号：AHYZUZHXM_202102）、江苏省研究生研究与实践创新计划（资助编号：SJCX24_2352）和江苏省研究生研究与实践创新计划（资助编号：SJCX23_2029）的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
