EGCG Nanoparticle mula sa Tea Restore Gut at Mental Balance sa Colitis

Ang mga siyentipiko mula sa Sichuan Agricultural University at University of British Columbia ay nakabuo ng bioinspired tea protein nanoparticles (TSPs) na mapagkakatiwalaan na makapagdala at makapaglalabas ng (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), isang pangunahing polyphenol sa green tea, sa bituka, at sa gayon ay hindi lamang binabawasan ang pamamaga sa colitis, kundi pati na rin ang pagpapagaan ng kondisyon sa pagkabalisa. Ang pag-aaral ay na-publish sa journal Theranostics.

Ang Problema sa EGCG

(-)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) ay kilala para sa malakas na antioxidant at anti-inflammatory properties nito, ngunit mabilis itong nasira sa gastrointestinal tract at hindi gaanong naa-absorb.

Paglikha ng "mga nanocourier ng tsaa"

• Pinagmulan ng materyal: ang nalalabi sa katas ng tsaa pagkatapos ng paggawa ng tsaa (pagkain ng tsaa) ay mayaman sa mga protina (TProtein).
• Kusang pagpupulong: Sa physiological buffer, ang TProtein ay hinaluan ng EGCG sa bahagyang acidic na pH, na nagreresulta sa self-assembly ng 100–120 nm diameter nanoparticle nang walang anumang mga organic na solvents o chemical binder.
• Katangian:
  • Kinumpirma ng DLS at TEM ang makitid na laki ng pamamahagi at spherical na hugis.
  • Ipinakita ng FTIR at DSC na ang EGCG ay naka-encapsulated sa isang protina matrix at matatag sa 37 ° C at pH 2-8.
  • Mataas na pag-load: hanggang sa 25% ng masa ng nanoparticle ay EGCG.

Proteksyon at paghahatid

• Stomach Stability: Binabawasan ng mga TSP ang EGCG oxidation ng 30% sa mababang pH habang pinapanatili ang aktibidad nito.
• Mucosal penetration: Ang negatibong singil at laki na <200 nm ay nagpapahintulot sa mga nanoparticle na tumagos sa inflamed colon lining.

Kinokontrol na paglabas sa bituka

• pH dependence: Sa pH 7.4 (bituka), hanggang 80% ng EGCG ay inilabas mula sa mga TSP sa loob ng 12 h, samantalang sa pH 2 (tiyan) ang pagkasira ay mas mababa sa 20%, na nagpoprotekta sa polyphenol mula sa pagkasira.
• Proteksyon sa oksihenasyon: sa isang acidic na kapaligiran, ang libreng EGCG ay nawalan ng aktibidad pagkatapos ng 2 oras, habang sa mga TSP ay pinanatili nito ang >70% ng potensyal na antioxidant nito.

Preclinical na modelo ng colitis

• Induction ng colitis: Ang mga daga ay ginagamot ng 2% DSS sa inuming tubig sa loob ng 7 araw.
• Paggamot: alinman sa libreng EGCG (25 mg/kg), equimolar EGCG sa mga TSP, walang laman na TSP, o asin ay binigay nang pasalita.
• Mga rating:
  • DAI (Disease Activity Index): isang pinagsamang index ng timbang, dumi at dugo sa dumi.
  • Histology: H&E staining at ZO-1/occludin immunofluorescence.
  • Mga Cytokine: ELISA para sa TNF-α, IL-6 sa colon tissue.

Mga Resulta: Colitis at ang bituka na hadlang

• Ang DAI ay nabawasan ng 70% sa TSPs + EGCG group kumpara sa 45% na may libreng EGCG.
• Ang integridad ng epithelial ay naibalik: ZO-1 at occludin expression sa crypts ay 60% na mas mataas kaysa sa mga kontrol.
• Pinipigilan ang pamamaga: Ang TNF-α at IL-6 ay bumaba sa mga antas na hindi naobserbahan sa mga kontrol ng colitis, habang ang libreng EGCG ay nagpakita lamang ng bahagyang pagbawas.

Epekto sa microbiota at utak

• Microbiota:
  • Ang α-diversity ay naibalik sa malapit sa mga antas ng baseline ng mga TSP + EGCG;
  • Ang paglaki ng mga producer ng SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) ay sumusuporta sa metabolic at anti-inflammatory effect.
• Gut-brain axis:
  • Ang sistematikong pagbabawas ng LPS sa dugo ay nagbawas sa pagkamatagusin ng hadlang ng dugo-utak.
  • Ang mga daga na may colitis ay karaniwang nagpapakita ng pagkabalisa (↑time at walls sa open field test) at depressive (↑immobilization period sa forced swim test).
  • Na-normalize ng mga TSP + EGCG ang mga parameter na ito: ang pagkabalisa at depresyon ay bumalik sa antas ng malusog na mga daga.

Mga pahayag ng mga may-akda

“Kami ay binigyang inspirasyon ng natural na kumbinasyon ng mga protina at polyphenol sa mga dahon ng tsaa at lumikha ng isang sistema na naghahatid ng EGCG nang eksakto kung saan ito kinakailangan – ang inflamed gut – na may karagdagang bonus ng pagpapabuti ng mood sa pamamagitan ng microbiota-gut-brain axis,” sabi ni Dr. Guo Junling.

Binibigyang-diin ng mga may-akda ang ilang mahahalagang punto:

• Bio-inspired at natural na diskarte
  "Ang paggamit ng mga protina ng tsaa mula sa mga hilaw na materyales ng halaman ay ginagawang biocompatible at environment friendly ang aming system hangga't maaari," sabi ni Dr. Guo Junling. "Nilikha lang namin ang mga natural na tea complex sa nanoscale, pinapanatili ang kanilang pag-andar."

• Dual Therapeutic Effect
  "Kami ay partikular na interesado sa katotohanan na ang mga TSP + EGCG ay hindi lamang nagpapagaan ng pamamaga sa bituka, ngunit nag-normalize din ng mga tagapagpahiwatig ng pag-uugali ng pagkabalisa at depresyon," ang sabi ni Prof. Li Xiaojun. "Kinukumpirma nito ang kahalagahan ng axis ng gut-brain sa pathogenesis ng IBD."

• Mga prospect para sa klinikal na pagsasalin
  "Mukhang umaasa ang mga resulta sa mga daga, ngunit kailangan nating suriin ang mga pharmacokinetics at kaligtasan ng mga TSP sa mga tao," dagdag ni Dr. Sarah Chen ng University of British Columbia. "Pinaplano namin ang mga klinikal na pagsubok sa phase I sa susunod na taon."

• Isang Komprehensibong Diskarte sa Pagbawi
  "Ang aming layunin ay lumikha ng suplemento na sabay-sabay na nagpapalakas sa hadlang sa bituka, nagmo-modulate ng microbiota, at nagpapabuti sa mood ng mga pasyente," ang buod ni Dr. Zhang Wei. "Sa mga TSP, ito ay nagiging isang katotohanan."

Mga prospect

1. Bagong Nutraceutical: Maaaring Maging Ligtas na Dietary Supplement ang TSP para sa mga Pasyente ng IBD
2. Psychobiotics: Ang kumbinasyon ng mga anti-inflammatory at anxiolytic effect ay nagbubukas ng angkop na lugar para sa paggamot ng mga "gut-brain" disorder.
3. Mga klinikal na pagsubok: Kasama sa mga susunod na hakbang ang pagtatasa sa kaligtasan at mga pharmacokinetics ng TSP sa malulusog na boluntaryo at mga pasyenteng may banayad na Ulcerative Colitis.

Ang natural-bio-inspired na diskarte na ito ay nangangako ng komprehensibong therapy para sa IBD na pinagsasama ang proteksyon ng mucosal, microbiotic na regulasyon at pagpapabuti ng psycho-emotional na estado.