纳米化的天然膳食ROS清除剂用于预防和治疗ROS相关慢性疾病

2024-05-28 23:23浏览数:41 

越来越多的证据表明,活性氧(reactive oxygen species, ROS)与许多慢性疾病的进展密切相关,因为过度表达的ROS在体内引起的长期氧化应激很容易演变为组织的慢性损伤。因此,开发ROS清除剂用于预防和治疗ROS相关慢性疾病具有重要意义。事实上,许多ROS清除剂已经被开发出来,主要涉及合成和天然两大类。合成的ROS清除剂,如氨磷汀、TEMPO和依达拉奉,数量相对较少。相比之下,天然ROS清除剂的数量巨大,特别是来自蔬菜和水果等食物的天然膳食ROS清除剂,如姜黄素、白藜芦醇、槲皮素、EGCGSOD、维生素Cβ-胡萝卜素,它们许多已被用于医药和保健品。然而,部分ROS清除剂仍存在一些内在缺陷,如不稳定或体内代谢过快,这些缺陷极大地降低了它们的生物利用度和实际应用。

最近,新兴的纳米技术为克服这些缺点提供了新的机会,许多纳米材料具有高效的载药能力、良好的化学稳定性、良好的分散性和生物相容性、较长的体内滞留时间、可靶向的表面修饰性、可控的药物释放等特性。因此,将膳食ROS清除剂纳米化可以有效提高其生物利用度。 然而,关于纳米化的天然膳食ROS清除剂用于ROS相关慢性疾病治疗的系统综述仍然很少。考虑到ROS相关慢性疾病治疗研究对人类健康的重要性,以及药物纳米化治疗疾病的潜在优势,我们试图对该领域进行综述,以进一步激发研究人员的研究热情。

本文首先概括了日常生活中常见的膳食ROS清除剂类型,主要类型有多酚、类胡萝卜素、维生素、氨基酸、酶、不饱和脂肪酸和多糖,并列举了各类型中的代表性ROS清除剂、其主要膳食来源、生物活性、慢性疾病应用和各类型的代表性ROS清除机制;其次,本文讨论了基于纳米化以提高膳食ROS清除剂生物利用度的常见策略,包括改善溶解度、增加稳定性、改善体内停留时间和药代动力学、促进细胞摄取或组织渗透增强靶向能力、控制药物释放以及药物共传递。接着,本文系统总结了当下纳米化的天然膳食ROS清除剂在多种ROS相关慢性疾病中的应用及优化设计,主要涉及的疾病包括炎症性肠病、糖尿病溃疡、类风湿关节炎、肝纤维化、椎间盘退变、动脉粥样硬化、干眼病、白内障以及其他疾病(矽肺病、痤疮、特应性皮炎、骨关节炎)。最后,本文指出了该领域面临的挑战并进行了展望。本综述希望能帮助研究者们了解该领域当前的研究趋势,以促进纳米化膳食ROS清除剂在ROS相关慢性疾病治疗中的基础研究和临床转化。

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相关研究成果发表在Chemical Engineering Journal上,论文第一作者为成都大学的谢佳妮特聘研究员,同时,谢佳妮特聘研究员和中科院高能物理研究所谷战军研究员为该文章的共同通讯作者。

论文信息:

Xie Jiani*, Dong Rutuan, Zhang Tairan, Guo Fengying, Li Huilun, Chen Xingchen, Wu Yuting, Zhang Xiangchun, Yong Yuan, Gu Zhanjun*. Natural dietary ROS scavenger-based nanomaterials for ROS-related chronic disease prevention and treatment. Chemical Engineering Journal. 2024 DOI: 10.1016/j.cej.2024.151756.