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Adv Sci|金银花纳米囊泡调控肠道菌群,助力炎症性肠病干预时间:2026-08-26 2025 年 9 月 19 日,浙江省人民医院团队于中科院一区顶刊《Advanced Science》(IF=14.1)发文Honeysuckle-Derived Nanovesicles Regulate Gut Microbiota for the Treatment of Inflammatory Bowel Disease,聚焦金银花天然纳米囊泡治疗炎症性肠病(IBD)全新机制。研究首次证实,金银花衍生纳米囊泡(HNVs)可协同调控肠道菌群、代谢产物与黏膜免疫,全方位抑制肠道炎症,赋能中药现代化纳米研发,为 IBD 微生态治疗提供全新思路。 1、IBD 临床困境 炎症性肠病(IBD)是一类慢性、非特异性的胃肠道炎症疾病,主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),已成为全球范围内日益严峻的健康负担。截至2017年,全球IBD患者 prevalence已攀升至680万人,该疾病不仅严重损害患者生活质量,还会显著增加结直肠癌的发病风险。更值得关注的是,随着新兴工业化国家(如中国、印度)高危人群数量的增加,预计到2025年,这些地区的IBD患者绝对数量可能接近西方国家水平,给全球医疗系统带来巨大挑战 IBD 核心病理三联征: 肠道菌群失调:菌群多样性下降、厚壁菌 / 拟杆菌比值倒置、致病菌(志贺菌、螺杆菌)富集; 肠道屏障破损:紧密连接蛋白降解、黏液层变薄、肠渗漏; 黏膜免疫失衡:Th17 过度活化、Treg 功能不足,促炎因子大量释放。 2、金银花传统应用与现有局限 金银花中医功效:清热解毒、止痢消肿,现代药理含绿原酸、木犀草素等抗炎成分; 传统水煎剂缺陷:有效成分易被胃酸降解、生物利用度极低,难以靶向结肠黏膜。 3、植物源纳米囊泡(PNVs)技术优势 植物天然分泌磷脂双分子层纳米囊泡(40–160 nm),内部包裹 miRNA、黄酮、脂质、蛋白等复合活性物: 耐胃酸、口服稳定,直达结肠; 低免疫原性、天然安全; 可跨物种调控肠道菌群与宿主上皮细胞,实现多靶点协同,弥补小分子单一作用缺陷。 1、HNVs 提取与理化表征 干金银花 PBS 浸提→组织匀浆→多级差速离心→中空纤维膜分级纯化,收集≤200 nm 组分即 HNVs; 鉴定手段:TEM 透射电镜(囊泡典型杯状形态)、NTA 粒径分布(峰值 80–120 nm)、Western blot、脂质 / 代谢组解析囊泡内含活性物质(绿原酸、黄酮、microRNA、鞘脂)。 图1.HNVs 提取与表征流程图 2、体内动物模型 经典DSS 诱导急性溃疡性结肠炎小鼠模型,分组设置: 空白对照组、DSS 模型组、HNVs 低 / 中 / 高剂量口服干预组、阳性药 5-ASA 对照; 给药方式:灌胃口服 HNVs,全程记录疾病活动指数 DAI(体重下降、便血、腹泻)。 图2.金银花纳米囊泡对 DSS 诱导炎症性肠病小鼠模型的治疗效果 1、HNVs的理化特性与安全性 形态与稳定性:透射电镜(TEM)结果显示,HNVs 呈形态均一的椭圆形囊泡结构;动态光散射(DLS)检测其流体力学平均粒径为 196 nm,Zeta 电位为 - 8.13 mV;纳米颗粒追踪分析(NTA)测得颗粒浓度达 1.48×10¹² particles/mL。将 HNVs 置于模拟胃肠液中 37 ℃恒温孵育 8 h,其粒径未发生明显波动,证实 HNVs 具备优异的胃肠道环境稳定性。 HNVs 生化组分与对比分析:每 1 mL HNVs 提取液由 2 g 干燥金银花制备,蛋白质量浓度为 19.67 mg/mL。脂质组分以甘油三酯(63.81%)、甘油二酯(20.87%)为主要构成;囊泡内共鉴定出 2932 种 miRNA,其中 PC-5p-23_116203 丰度最高,占比 37.56%,同时富集黄酮类多种活性代谢物。作为对照的金银花水煎液(HD)中纳米囊泡结构完整性遭到破坏,颗粒浓度仅为 HNVs 的 1%,仅 2.87×10¹⁰ particles/mL。 体内急性安全性评价:对健康小鼠连续 8 d 每日灌胃给予 20 g/kg 高剂量 HNVs,全程小鼠体重无异常波动;血清肝肾功能标志物 ALT、AST、BUN 均处于正常区间,心、肝、脾、肺、肾、结肠各脏器组织病理学切片未见明显损伤,表明 HNVs 无显著肝肾毒性,体内安全性良好。 2、HNVs 显著缓解 DSS 结肠炎整体症状 剂量依赖性降低 DAI 评分,逆转小鼠体重下降、便血、腹泻; 修复结肠缩短,显著降低结肠黏膜炎症浸润、隐窝破坏、溃疡面积。 3、重塑黏膜免疫平衡,抑制过度炎症 固有免疫:降低结肠 MPO 中性粒细胞浸润,抑制促炎 M1 巨噬细胞,促进抗炎 M2 极化; 适应性免疫:恢复 Treg/Th17 平衡—— 下调促炎 Th17、IL-17A,上调 Foxp3⁺ Treg 与抑炎因子 IL-10; 炎症通路:抑制 NF-κB、NLRP3 炎症小体活化,血清 / 结肠 TNF-α、IL-6、MCP-1 显著下调。 图3.Treg/Th17流式与IL-17通路检测 4、核心靶点:重塑肠道菌群结构 16S 测序菌群变化规律: α 多样性:逆转 DSS 导致的菌群多样性降低; 门水平:修复厚壁菌门 / 拟杆菌门(F/B)比值(模型组 0.9→HNVs 组 3.8,趋近正常小鼠 4.2);抑制促炎变形菌门、弯曲菌门扩张; 属水平有益菌显著上调:Eubacterium、Turicibacter、普雷沃氏菌、乳杆菌(SCFAs 产生菌); 致病菌显著抑制:Escherichia-Shigella(志贺大肠杆菌)、Helicobacter 螺杆菌; 关键因果证据:抗生素清除肠道菌群后,HNVs 无法发挥抗炎、屏障保护作用,证明菌群重塑是所有治疗效应的上游核心机制。 图4.16s菌群测序多样性、物种分析多样图 5、调控菌群两大关键代谢轴:SCFAs + 胆汁酸代谢 短链脂肪酸 SCFAs 通路(菌群 - 黏膜免疫桥梁) HNVs 富集产 SCFA 有益菌,粪便乙酸、丙酸、丁酸浓度大幅升高; 丁酸功能:激活结肠上皮 GPR41/43 受体,促进紧密连接合成、诱导 Treg 分化、抑制 NF-κB 炎症通路,形成 “菌群代谢产物保护黏膜” 正向循环。 胆汁酸(BA)代谢重塑 代谢组证实 HNVs 促进肠道胆汁酸重吸收,调节初级 / 次级胆汁酸稳态; 次级胆汁酸可作用于肠上皮 FXR 受体,进一步抑制肠道过度炎症、维持免疫稳态,构成第二条代谢调控通路。 图5.SCFAs与胆汁酸代谢组热图、定量图 本研究系统证实,金银花源纳米囊泡(HNVs)对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠溃疡性结肠炎(UC)具备显著干预疗效,其核心作用依托多通路协同调控肠道微生态与宿主免疫的交互稳态实现,具体作用机制分为四大维度: 重塑紊乱的肠道菌群结构:HNVs 可有效逆转 DSS 造模引发的肠道菌群失调:抑制大肠杆菌 - 志贺菌等致病菌群异常增殖,提升真杆菌、Turicibacter 等有益菌丰度,恢复肠道微生物多样性,重建肠道微生态平衡。 校正肠道菌群代谢物谱:HNVs 通过富集产有益代谢物菌群,显著提升短链脂肪酸(SCFAs,以乙酸、丁酸为主)水平,强化肠道黏膜免疫调控能力与屏障完整性;同时重塑胆汁酸代谢轮廓,下调脱氧胆汁酸(DBH)、上调去甲脱氧胆酸(NorDCA),进一步维系肠道局部免疫稳态。 多层级修复肠道黏膜屏障:HNVs 显著上调紧密连接蛋白 Occludin、ZO-1 及黏蛋白 Muc2 的表达水平,促进结肠杯状细胞增殖与上皮细胞再生;从物理屏障、化学黏液屏障双重层面降低肠道通透性,阻断致病菌及毒性代谢产物侵入固有层,缓解肠渗漏损伤。 纠正失衡的黏膜免疫炎症反应:HNVs 能够减少结肠黏膜 CD3⁺、CD8⁺T 淋巴细胞与中性粒细胞浸润,诱导巨噬细胞向抗炎 M2 表型极化;同步下调 TNF-α、IL-6 等促炎因子分泌,提升抑炎因子 IL-10 表达;恢复 Treg/Th17 细胞免疫平衡,抑制 IL-17 介导的促炎信号通路,从局部结肠组织至全身层面全面缓解炎症损伤。 《Advanced Science》这项顶刊研究清晰印证:植物源纳米囊泡(植物外泌体 PNVs)是中药现代化、炎症性肠病微生态干预的核心突破口。金银花天然纳米囊泡 HNVs 凭借耐胃酸、结肠靶向、多活性物质共载、低毒安全等独有优势,可联动肠道菌群、代谢组、黏膜免疫三重通路改善 IBD,完美解决传统水煎剂有效成分易降解、生物利用度差、靶向性弱的行业短板。 但从实验室基础研究走向产业落地,仍存在巨大技术门槛:传统植物囊泡提取依赖多级差速离心、中空纤维膜分级纯化,操作流程繁琐、耗时极长、设备成本高昂;批次间囊泡得率、粒径稳定性差异大,普通实验室、药企、中药研发机构难以标准化稳定制备足量高纯度植物外泌体;同时常规纯化方式易破坏囊泡完整磷脂双分子层,大量内含 miRNA、黄酮、脂质活性物质流失,直接降低后续细胞、动物实验药效重复性,极大限制植物外泌体相关中药创新制剂、功能性食品的研发进度。 针对植物外泌体提取纯化全流程产业化难题,多莱泌生物深耕植物源纳米囊泡分离技术,自主研发全套植物外泌体提取试剂盒,一站式打通从草本原料到高完整度、高纯度纳米囊泡的标准化制备链路,完美匹配金银花、各类清热解毒 / 调理肠道中药材、果蔬等多种植物原料的囊泡提取需求,将顶刊成熟科研方案转化为可落地、可批量、易操作的商业化工具。 |






