茶中的EGCG纳米颗粒可恢复结肠炎患者的肠道和精神平衡

四川农业大学和不列颠哥伦比亚大学的科学家开发出仿生茶蛋白纳米颗粒 (TSP)，能够可靠地将绿茶中的关键多酚（-）-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯 (EGCG) 输送并释放到肠道中，从而不仅可以减轻结肠炎小鼠的炎症，还可以缓解其焦虑和抑郁情绪。该研究发表在《治疗诊断学》(Theranostics)杂志上。

EGCG问题

(-)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯 (EGCG) 因其强大的抗氧化和抗炎特性而闻名，但它在胃肠道中很快分解并且吸收不良。

创造“茶叶纳米快递员”

• 原料：茶叶生产后的茶浸膏残渣（茶粕）含有丰富的蛋白质（TProtein）。
• 自发组装：在生理缓冲液中，TProtein 与 EGCG 在弱酸性 pH 下混合，无需任何有机溶剂或化学粘合剂即可自组装出直径为 100-120 纳米的纳米颗粒。
• 特性：
  • DLS 和 TEM 证实了窄尺寸分布和球形形状。
  • FTIR 和 DSC 表明 EGCG 被包裹在蛋白质基质中，在 37°C 和 pH 2-8 下稳定。
  • 高负载：纳米粒子质量的 25% 为 EGCG。

保护和交付

• 胃稳定性：TSP 在低 pH 值下可将 EGCG 氧化降低 30%，同时保持其活性。
• 粘膜穿透：负电荷和<200纳米的尺寸允许纳米粒子穿透发炎的结肠内壁。

肠道内控制释放

• pH 依赖性：当 pH 为 7.4（肠道）时，12 小时内最多有 80% 的 EGCG 从 TSP 中释放出来，而当 pH 为 2（胃）时，降解率不到 20%，从而保护多酚免于降解。
• 抗氧化：在酸性环境中，游离EGCG在2小时后失去活性，而在TSP中它保留了70%以上的抗氧化潜力。

结肠炎临床前模型

• 诱导结肠炎：用含 2% DSS 的饮用水对小鼠进行 7 天的治疗。
• 治疗：口服游离 EGCG（25 mg/kg）、TSP 中的等摩尔 EGCG、空 TSP 或盐水。
• 评分：
  • DAI（疾病活动指数）：体重、粪便和便血的综合指数。
  • 组织学：H&E染色和ZO-1/occludin免疫荧光。
  • 细胞因子：结肠组织中的 TNF-α、IL-6 的 ELISA。

结果：结肠炎和肠道屏障

• TSP + EGCG 组的 DAI 降低了 70%，而游离 EGCG 组的 DAI 降低了 45%。
• 上皮完整性得到恢复：隐窝中的 ZO-1 和 occludin 表达比对照组高 60%。
• 炎症受到抑制：TNF-α 和 IL-6 降至结肠炎对照组未观察到的水平，而游离 EGCG 仅显示部分减少。

对微生物群和大脑的影响

• 微生物群：
  • 通过 TSP + EGCG，α 多样性恢复到接近基线水平；
  • SCFA 生产者（毛螺菌科、瘤胃球菌科）的生长支持了代谢和抗炎作用。
• 肠脑轴：
  • 血液中 LPS 的系统性减少会降低血脑屏障的通透性。
  • 患有结肠炎的小鼠通常表现出焦虑（在开放场测试中在墙壁上停留的时间增加）和抑郁（在强迫游泳测试中静止时间增加）行为。
  • TSPs + EGCG 使这些参数正常化：焦虑和抑郁恢复到健康小鼠的水平。

作者声明

郭俊玲博士说：“我们受到茶叶中蛋白质和多酚的天然组合的启发，创建了一个系统，可以将 EGCG 准确地输送到需要的地方——发炎的肠道——同时还能通过微生物-肠道-大脑轴改善情绪。”

作者强调了几个关键点：

• 仿生与自然方法
  “使用来自植物原料的茶蛋白，使我们的系统尽可能具有生物相容性和环保性，”郭俊玲博士说道。“我们只是在纳米尺度上重建了天然茶复合物，保留了它们的功能。”

• 双重治疗效果
  “我们尤其感兴趣的是，TSPs + EGCG 不仅能缓解肠道炎症，还能使焦虑和抑郁的行为指标正常化，”李小军教授指出。“这证实了肠脑轴在炎症性肠病 (IBD) 发病机制中的重要性。”

• 临床转化前景
  “小鼠实验结果看起来很有希望，但我们需要评估TSP在人体内的药代动力学和安全性，”不列颠哥伦比亚大学的Sarah Chen博士补充道。“我们计划最早明年开展I期临床试验。”

• 全面的康复策略
  “我们的目标是研发一种能够同时增强肠道屏障、调节菌群并改善患者情绪的补充剂，”张伟博士总结道。“TSP 正在将这一目标变成现实。”

前景

1. 新型营养保健品：TSP 或将成为 IBD 患者的安全膳食补充剂
2. 精神益生菌：抗炎和抗焦虑作用的结合为“肠脑”疾病的治疗开辟了一个新领域。
3. 临床试验：下一步包括评估健康志愿者和轻度溃疡性结肠炎患者中 TSP 的安全性和药代动力学。

这种受自然生物启发的方法有望为 IBD 提供综合治疗，结合粘膜保护、微生物调节和心理情绪状态的改善。