《Acta Histochemica》：Quercetin-loaded microcapsules modulate intestinal serotonin, cell proliferation, and mucosa architecture in adjuvant-induced arthritis
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本研究探讨槲皮素微胶囊（10 mg/kg）对佐剂诱导关节炎大鼠回肠的抗炎及保护作用，评估免疫细胞、5-HT细胞及肠道形态学变化，结果显示微胶囊可抑制炎症、减少肠道损伤并调节5-HT信号，提示其作为抗关节炎治疗潜力。
莉迪亚·罗德里格斯·西塞罗（Lídia Rodrigues Cicero）|格莱森·达永·皮奥维扎纳·博索拉尼（Gleison Daion Piovezana Bossolani）|若昂·维克托·库勒（Jo?o Victor Kuller）|西奥马尔·阿帕雷西达·贝尔萨尼-阿马多（Ciomar Aparecida Bersani-Amado）|瓦尔迪塞乌·阿帕雷西达·维里（Waldiceu Aparecido Verri）|马科斯·尤迪·纳戈奥卡·戈多伊（Marcos Yudi Nagaoka Godoy）|玛丽亚娜·罗德里格斯·桑切斯（Mariana Rodrigues Sanches）|朱莉安娜·瓦内萨·科伦坡·马丁斯·佩尔斯（Juliana Vanessa Colombo Martins Perles）|杰奎琳·内利西斯·扎诺尼（Jacqueline Nelisis Zanoni）
巴西马林加州立大学（State University of Maringá）药学科学研究生项目
摘要
我们研究了含有槲皮素的微胶囊（剂量为10毫克/千克）是否具有抗炎作用，并能防止由佐剂诱导的关节炎大鼠的空肠壁受损。实验中使用了30只霍尔茨曼大鼠，将其分为5组：对照组（C组）、给予含有槲皮素的微胶囊（剂量为10毫克/千克的CQ组）、佐剂诱导的关节炎组（AIA组）、给予布洛芬（剂量为17.5毫克/千克的AI组）以及同时给予含有槲皮素的微胶囊（剂量为10毫克/千克的AQ组）。60天后，收集这些大鼠的空肠样本进行组织学和免疫组织化学分析。研究指标包括CD20+、CD45+、CD68+、CD206+、5-HT+细胞的数量、肥大细胞的数量、上皮内淋巴细胞的数量、杯状细胞的数量，以及空肠壁的形态和细胞增殖情况。佐剂诱导的关节炎会导致肠道炎症，表现为免疫细胞数量增加；同时还会引起肠道壁肥大，表现为绒毛高度和宽度的增加、隐窝深度的增加、黏膜厚度的增加以及隐窝内细胞增殖的增加。在AIA组中，含有槲皮素的微胶囊表现出抗炎作用，能够保护杯状细胞免受损伤，防止绒毛变宽、隐窝深度增加、5-HT+细胞数量增加以及细胞增殖加剧。布洛芬（AI组）也显示出抗炎效果，能够保护肠道壁和杯状细胞免受损伤。而在CQ组中，观察到巨噬细胞和上皮内淋巴细胞数量增加、细胞增殖加剧以及肠道壁厚度增加。长期炎症会导致肠道壁结构和功能改变，以及黏膜中5-HT+表达水平上升。研究表明，含有槲皮素的微胶囊对由佐剂诱导的关节炎引起的肠道黏膜改变具有积极影响，是一种有前景的抗氧化和抗炎化合物，可用于治疗和预防关节炎的进展。
引言
类风湿性关节炎是一种慢性自身免疫性炎症性疾病，全球约有1%的人口受到影响，女性患病率是男性的三倍（Fang等人，2020年）。尽管该病的确切病因尚不清楚，但研究表明遗传、环境、激素和免疫因素可能共同作用于其发病机制（Gravallese和Firestein，2023年）。这些因素的相互作用会引发滑膜炎（滑膜炎症），进而导致骨骼和关节损伤，最终造成畸形和功能障碍（Alivernini等人，2022年）。
该疾病还会引起关节外症状，表现为全身性炎症（Conforti等人，2020年；Wu等人，2022年）。我们的研究首次证实，佐剂诱导的关节炎模型会导致肠道神经系统（ENS）中的神经元和胶质细胞发生改变，表明该疾病的系统性疾病特征会影响肠道（Da Silva等人，2024年；Piovezana Bossolani等人，2019年；Souza等人，2011年；Zanoni和Piovezana-Bossolani，2019年）。
肠道是一个结构复杂的器官，由四层组成：黏膜（上皮层、固有层和黏膜肌层）、黏膜下层、外肌层和浆膜层（Junqueira和Carneiro，2017年）。它是人体中最大的免疫器官，容纳了约70-80%的免疫细胞，其中大部分位于黏膜层（Zhou等人，2020年）。在黏膜层之外，外肌层中存在专门的驻留巨噬细胞网络，它们在炎症消退、组织修复和抗氧化防御中起关键作用。这些巨噬细胞与肠神经系统丛和Cajal间质细胞紧密相关，参与调节胃肠道的运动、神经元存活和神经肌肉功能，无论是在生理状态还是炎症状态下（Meroni等人，2019年；Schepper等人，2018年；Stakenborg等人，2020年）。全身性炎症状态会破坏这些细胞群体和肠道壁结构，可能导致功能障碍。
5-羟色胺（5-HT）主要由肠道黏膜中的肠嗜铬细胞产生，占体内5-羟色胺总量的约95%，少量存在于肠道神经元和肥大细胞中（Banskota等人，2019年；Jones等人，2020年）。5-羟色胺参与调节肠道运动、分泌、上皮细胞增殖、血流和感觉功能（Banskota等人，2019年；Coates等人，2017年）。5-羟色胺信号传导的失调与炎症和自身免疫性疾病有关，类风湿性关节炎患者的血清5-羟色胺水平升高与疾病进展相关（Bertrand和Bertrand，2010年；Boilard等人，2012年；Wan等人，2020年；Wirestam等人，2023年）。然而，关节炎期间肠道5-羟色胺信号传导的变化及其对肠道重塑的潜在影响仍需进一步研究。
目前类风湿性关节炎的治疗包括改变疾病进程的抗风湿药（DMARDs）、非甾体抗炎药（NSAIDs）、止痛药和糖皮质激素。这种治疗方案的问题在于副作用较多，且成本较高，可能导致患者放弃治疗，从而导致治疗失败（Li和Zhang，2020年；Turk等人，2023年）。
鉴于这些局限性，越来越多的研究将天然化合物作为该疾病的替代治疗方法。槲皮素是人体饮食中最常见的黄酮类化合物，具有多种生物活性，包括抗炎、免疫保护和抗氧化作用（Ghayour等人，2019年；Shen等人，2021年）。
尽管槲皮素具有多种生物活性，但其高脂溶性导致其在体内的吸收和生物利用度较低。因此，在本研究中我们采用微胶囊形式给药。微胶囊化技术可以控制化合物在体内的释放，从而改善其药代动力学，减少用药剂量，更好地发挥其健康益处（Guazelli等人，2013年）。
我们之前的研究已经证明，游离形式的槲皮素（剂量为50毫克/千克）能够逆转肠道神经系统的神经退行性变，并在佐剂诱导的关节炎模型中减少肠道淋巴细胞的数量（Piovezana Bossolani等人，2019年）。Guazelli等人（2013年）的研究表明，含有槲皮素的微胶囊在保护小鼠实验性结肠炎模型中的效果显著优于游离形式的槲皮素。
基于这些发现，本研究评估了低剂量（10毫克/千克）的含有槲皮素的果胶/酪蛋白微胶囊在实验性关节炎模型中的效果，以探讨其预防小肠损伤的潜力。具体来说，我们研究了这种配方是否能够减轻炎症、调节上皮细胞增殖、调节5-羟色胺信号传导，并防止由完全弗伦德佐剂（CFA）诱导的关节炎大鼠的空肠黏膜结构改变。
微胶囊
根据Baracat（2012年）和Guazelli（2013年）的方法，通过水分散果胶和酪蛋白聚合物并在持续机械搅拌下制备了含有槲皮素的微胶囊（复合凝聚法）。本研究中使用的微胶囊与Souza（2021年）描述和表征的微胶囊相同。
动物
所有实验均遵循国际伦理准则，并得到了伦理委员会的批准
生理参数：爪部水肿和体重
实验开始时，各组之间的体重没有差异。然而，在实验结束时，AIA组的最终体重（FBM）显著减少了23%（p = 0.003859），体重增长（BMG）减少了77%（p = 0.000245）（见表2）。各组之间的小肠面积没有显著差异（表2）。左后爪注射CFA后，爪部出现水肿
讨论
常用的多关节炎诱导佐剂是CFA，由含有灭活结核分枝杆菌的油性乳剂组成。注射佐剂后会引起急性局部炎症反应，9天后会引发更强烈的免疫反应，开始影响多个器官。为了评估该模型的有效性，我们在注射后第1天、第4天和第6天测量了爪部水肿情况。
结论
本研究表明，佐剂诱导的关节炎会导致显著的肠道炎症、空肠壁结构改变、隐窝细胞增殖增加以及5-羟色胺表达水平升高。含有槲皮素的微胶囊（剂量为10毫克/千克）具有明显的抗炎和保护作用，能够防止隐窝增生、绒毛异常增厚、杯状细胞减少以及5-羟色胺+细胞过度积累。
伦理批准
所有实验均遵循国际伦理准则，并得到了马林加州立大学（UEM）动物实验伦理委员会的批准（批准协议编号：4462180216）。
资金支持
本研究得到了巴西国家科学技术发展委员会（CNPq）和高等教育人员培训协调委员会（CAPES）的资助。
作者贡献声明
朱莉安娜·瓦内萨·科伦坡·马丁斯·佩尔斯（Juliana Vanessa Colombo Martins Perles）：撰写初稿、进行研究、进行概念设计。
玛丽亚娜·罗德里格斯·桑切斯（Mariana Rodrigues Sanches）：负责方法学设计、数据管理。
马科斯·尤迪·纳戈奥卡·戈多伊（Marcos Yudi Nagaoka Godoy）：负责方法学设计。
瓦尔迪塞乌·阿帕雷西达·维里·朱尼奥尔（Waldiceu Aparecido Verri Junior）：参与概念设计。
杰奎琳·内利西斯·扎诺尼（Jacqueline Nelisis Zanoni）：负责撰写和编辑、审稿、项目监督、资源协调、资金申请、数据管理及概念设计。
西奥马尔·阿帕雷西达·贝尔萨尼-阿马多（Ciomar Aparecida Bersani-Amado）：参与概念设计。
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。
致谢
作者感谢马林加州立大学肠道神经可塑性实验室的成员、药学科学研究生项目的支持，以及巴西国家科学技术发展委员会（CNPq）和高等教育人员培训协调委员会（CAPES）的财政支持。
