J Nanobiotechnology：甘露糖包被硒纳米颗粒可使小鼠肠道平衡正常化，减轻结肠炎

溃疡性结肠炎（UC）是一种炎症性肠病（IBD），是一种慢性、复发缓解型炎症，起源于结肠近端。新出现的证据表明肠上皮细胞（IECs）在UC的发展和持续中起着至关重要的作用。除了屏障作用外，iec还表现出固有的免疫调节能力，在积极对抗病原体方面发挥着重要作用。目前对IBD病理生理的研究主要集中在浸润免疫细胞介导的机制上，而针对IECs的治疗干预研究有限。UC的首选治疗方法包括抗炎药物，但其固有问题包括疗效不一致和不良副作用，这强调了迫切需要寻找新的UC治疗策略。

凝集素与IECs配体的特异性结合在调节肠道稳态和炎症过程中起着关键作用，这涉及甘露糖与甘露糖受体CD206之间的相互作用。甘露糖是一种简单的己糖，已被证明具有抗炎作用。数据支持甘露糖通过调节IECs的炎症状态对IBD的有益作用。然而，大多数凝集素受体对单糖结合的亲和力较低，这限制了游离甘露糖的抗炎功效。为了克服低受体亲和力和低表达水平的限制，甘露糖可能被涂覆在纳米材料上。之前的研究支持通过使用纳米颗粒（NP）方法减少药物剂量，并特别有效地结合富甘露寡糖（MRO）包被硒NPs (SeNPs)，导致巨噬细胞重编程和炎症消退，从而降低UC的严重程度。这些作用可归因于NPs更大的比表面积及其诱导细胞表面受体聚集的能力。

硒是一种必需的营养微量元素，硒蛋白具有广泛的生物学作用，包括调节氧化应激和细胞氧化还原张力。硒缺乏被认为是UC中加剧肠道损伤和促进炎症反应的危险因素，这主要是由于抗氧化硒蛋白的生物活性下降，而谷胱甘肽过氧化物酶对于减少可加剧疾病的过氧化物至关重要。在营养缺乏的情况下，硒的补充对UC患者是有益的。

此外，IBD期间受损IECs硒摄取的大幅减少需要更高水平的硒营养补充。与硒酸盐、亚硒酸盐和硒化物等其他形式的硒相比，SeNPs中存在的单质硒毒性更小，生物相容性更强。senp具有可优化的尺寸、表面电荷和控释的药物装载能力等多功能性。由于这些原因，senp已成为UC治疗的潜在治疗方式。将甘露糖的抗炎作用与这种形式的甘露糖功能化SeNPs （M-SeNPs）结合起来，可能会增强UC中IECs的调节，并提供有效的治疗干预策略。

图片来源：https://doi.org/10.1186/s12951-024-02861-2

近日，来自暨南大学医学院的研究者们在J Nanobiotechnology杂志上发表了题为“Mannose coated selenium nanoparticles normalize intestinal homeostasis in mice and mitigate colitis by inhibiting NF-κB activation and enhancing glutathione peroxidase expression”的文章，该研究揭示了甘露糖包被硒纳米颗粒抵消了结肠炎病变中发现的氧化应激和炎症，从而为炎症性肠病的治疗提供了一种潜在的新方法。

肠道内稳态受损是炎症性肠病（IBD）的主要病理特征。甘露糖和硒（Se）都具有潜在的抗炎和抗氧化特性。然而，大多数凝集素受体结合游离单糖配体的亲和力相对较低，而且大多数硒的副作用超出了很窄的剂量范围。这导致了对IBD的治疗方法的探索不足。这种治疗方法将甘露糖和硒结合起来靶向肠上皮细胞（IECs），以使肠道稳态正常化。

本研究开发了一种简便、安全的治疗溃疡性结肠炎（UC）的策略，该策略使用优化的甘露糖功能化Se纳米粒子（M-SeNPs）包裹在含有海藻酸盐（SA）和壳聚糖（CS）的结肠靶向水凝胶递送系统中。对优化后的M-SeNPs进行了尺寸、稳定性、形貌、承载能力和化学结构的物理表征。利用已建立的小鼠dss诱导结肠炎模型，研究者将M-SeNPs嵌入结肠靶向水凝胶CS/SA中形成C/S-MSe微珠，并评估M-SeNPs靶向iec并与iec相互作用的能力，从而增加结肠中GPXs的表达。

小鼠实验性结肠炎DAI评分标准

图片来源：https://doi.org/10.1186/s12951-024-02861-2

研究结果表明，这些修饰的M-SeNPs被IECs有效吸收，导致硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶（gpx）的表达增加，从而调节IECs的免疫反应。通过dss诱导的小鼠结肠炎模型，发现（CS/SA）包埋的M-SeNPs （C/S-MSe）通过抑制结肠中NF-kB通路来减轻氧化应激和炎症。这稳定了IECs的粘膜稳态，改善了结肠炎相关症状，从而为IBD的治疗提供了一种潜在的新方法。

M-SeNPs在IECs中的吸收示意图

图片来源：https://doi.org/10.1186/s12951-024-02861-2

综上所述，本研究介绍了一种利用M-SeNPs纳米系统治疗溃疡性结肠炎的新方法，强调了M-SeNPs在缓解结肠炎氧化应激和炎症中的作用，为未来的临床应用奠定了基础。然而，为了使M-SeNPs成为IBD患者可行的治疗选择，必须解决机制清晰度，长期稳定性和深度安全性方面的挑战。(生物谷 Bioon.com）

参考文献

Hui Yang et al. Mannose coated selenium nanoparticles normalize intestinal homeostasis in mice and mitigate colitis by inhibiting NF-κB activation and enhancing glutathione peroxidase expression. J Nanobiotechnology. 2024 Oct 10;22(1):613. doi: 10.1186/s12951-024-02861-2.