《Food Bioscience》:Harnessing the River Red Gum: A Promising Nano-Delivery for Optimal Therapeutic Effect against HFD-Induced Non-alcoholic Steatohepatitis (NASH) in rats
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红桉纳米乳剂对高脂饮食诱导的NASH模型具有抗氧化和抗炎作用,改善肝功能及脂质代谢,证实其作为NASH治疗候选物的潜力。
Dina Mostafa Mohammed | Doha H. Abou Baker | Reda M.S. Korany
*埃及吉萨Dokki国家研究中心营养与食品科学系,邮编12622
摘要
- 河红桉因其强大的抗氧化、降脂和抗炎特性,成为治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的潜在候选植物。本研究旨在评估纳米乳化河红桉叶和果油对高脂饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的影响。研究人员分析了这些纳米乳液的物理性质及其体外抗氧化活性,并通过MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物)实验评估了细胞增殖情况。在体内实验中,60只大鼠被随机分为10组,分别检测了营养指标、生化指标和组织病理学参数。Caco-2细胞系的IC50值分别为1.31 μg/ml(ELN)、1.37 μg/ml(EFN)和2.31 μg/ml(Dox);Hep-G2细胞系的IC50值分别为1.03 μg/ml(ELN)、0.56 μg/ml(EFN)和0.41 μg/ml(Dox)。纳米乳液不仅提高了营养质量,还增强了肝脏功能。此外,补充河红桉叶、果油及其纳米乳液显著改善了肝脏功能、脂质谱、氧化应激和炎症指标,尤其是在NASH + EL和NASH + EFN组中,对宏观解剖特征及脂肪变性和炎症组织学评分有显著影响。综上所述,本研究表明河红桉叶和果油制成的纳米乳液能够提升抗氧化能力,从而有效缓解NASH症状。因此,这类纳米乳液作为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的治疗候选物具有巨大潜力。
引言
- 非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种严重的非酒精性脂肪肝病(NAFLD)变体,是导致肝移植的第二大原因(Burra等人,2020年;Rui & Lin,2022年)。NASH可能由基因、表观遗传学、饮食和代谢等多种因素共同作用引起,导致肝脏中脂肪过度积累并造成损伤(Rui & Lin,2022年)。该疾病与氧化应激密切相关,表现为氧化剂和抗氧化剂生成之间的失衡(Prasomthong等人,2022年)。高脂饮食会加剧氧化应激,导致肝脏游离脂肪酸水平升高(Singh等人,2017年)。NASH的主要特征包括肝脏脂肪变性、肝细胞损伤和纤维化(Ipsen等人,2018年)。新脂肪生成(De Novo lipogenesis,DNL)、脂肪组织脂解以及过量膳食脂肪酸均会促进NASH的发展(Guimaraes等人,2019年)。
- 植物提取的精油广泛应用于食品、化妆品、香水及制药行业,其提取方法多种多样(De Groot & Schmidt,2016年;Mohammed等人,2025年)。桃金娘科(Myrtaceae)植物中的桉树(Eucalyptus camaldulensis)是精油的重要来源,具有多种生物活性。河红桉(Eucalyptus camaldulensis var. camaldulensis)是一种广泛栽培的树种,因其快速生长、广泛应用以及其叶片可作为宝贵生物质资源而成为医学和工业研究的重点对象(Takahashi等人,2004年)。
- 由于目前尚无针对NASH的批准处方药,因此考虑使用天然成分作为药物治疗的替代方案。河红桉的抗氧化、降脂和抗炎特性使其成为一种有前景的植物资源(Khan等人,2017年;Mohamed等人,2019年)。鉴于桉树属植物的传统药用价值,河红桉精油的生物活性已受到多项研究关注。在脂肪性肝炎模型中,河红桉提取物可促进脂肪酸氧化或抑制脂肪生成(Xie等人,2018年;Bao等人,2020年)。
- 纳米技术的进步显著影响了食品加工、营养学和医学等领域。当前营养学研究中纳米科学的应用推动了针对微量营养素的精准递送需求,提升了草药和香料中生物活性化合物的抗氧化性、水溶性和生物利用度。因此,含有生物活性成分的营养补充剂、草药产品和纳米制剂已成为纳米药物(nanonutrients)的重要组成部分(He等人,2019年)。在纳米乳液中添加精油可增强其生物活性,提高疗效(Meng等人,2022年)。
- 然而,精油的稳定性差、挥发性高且亲脂性强,给其制剂带来了挑战。据我们所知,目前缺乏关于河红桉叶油和果油的体内研究,以及它们与体外实验结果之间的关联分析。本研究评估了纳米乳液的抗氧化活性及其对高脂饮食诱导的NASH模型大鼠的影响,同时监测了营养参数。研究重点是通过生化检测分析精油中的主要植物化学成分对氧化应激和炎症蛋白的作用机制,从而揭示其作用机制。
材料
- 实验中使用的分析级化学品和试剂来自不同供应商。大鼠饲料购自当地商店。定量光谱试剂盒由Biodiagnostic公司(埃及吉萨)提供;ELISA试剂盒由Sunlong Biotech公司(中国杭州)提供;分析级化学品购自Aldrich公司。
河红桉的鉴定
- 河红桉(Eucalyptus camaldulensis var. camaldulensis)是一种主要分布于尼罗河三角洲的树种
河红桉果实和叶油的挥发性成分
- 挥发性成分的头部空间分析(表1)显示,主要成分包括柠檬烯(Limonene)、斯巴图莱诺尔(Spathulenol)和双环吉马克林(Bicyclogermacrene),三者合计占比超过41%。相比之下,叶油中的斯巴图莱诺尔和p-芹烯(p-Cymene)浓度更高,整体主要成分与挥发性成分有所不同。
先前关于河红桉果油的研究报告了不同的挥发性化学成分谱型
局限性与挑战
- 本研究的局限性在于:选择100 mg/kg体重剂量进行口服给药的依据不足,且缺乏剂量-反应分析以确定最佳治疗效果。未探索不同剂量下的效果,因此尚不清楚当前观察到的效果是否为最优剂量;此外,研究缺乏阳性对照组。
结论
- 本研究证实了河红桉叶油及其纳米乳液在治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)方面的有效性,展示了该领域广阔的应用前景。其抗炎、护肝和抗氧化特性有助于抵御活性氧(ROS),减轻肝脏炎症并恢复氧化剂与抗氧化剂之间的平衡。
作者贡献声明
Doha H. Abou Baker:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、方法学设计、数据分析。
Dina Mostafa Mohammed:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、项目监督、软件使用、资源管理、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构思。
Reda M.S. Korany:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、方法学设计、数据分析
未引用参考文献
Abadi等人,2022年;Abdel Moneim,2016年;Abou Baker,2020年;Al-Megrin等人,2019年;Al-Muzafar和Amin,2017年;Amarowicz和B Pegg,2017年;Chen等人,2019年;De,2005年;Hanafi等人,2023年;Persjn和Van der Slike,1976年;Sinha,1972年;Soliman等人
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
资金支持
本研究的所有实验均由国家研究中心内部项目办公室资助,项目编号为13050208。