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Adv Mater(IF=27.4)| 东南大学新突破!一药双效,靶向菌群-肠-脑轴治肠炎抗抑郁

Adv Mater(IF=27.4)| 东南大学新突破!一药双效,靶向菌群-肠-脑轴治肠炎抗抑郁 何霖生物
2024-12-11
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炎症性肠病(IBD)是一种慢性、特发性和复发性的肠道疾病。IBD给患者带来了巨大的困扰,长期的肠道炎症不仅与多种并发症相关(狭窄、组织纤维化、瘘管、肠道出血、腹部败血症,癌症等),而且IBD患者还表现出更高的精神障碍风险,如抑郁和焦虑。这些精神障碍会因肠道与大脑之间复杂的双向通讯(肠-脑轴)而加剧,包括增加的促炎细胞因子、肠道菌群失调、迷走神经信号和大脑形态及信号变化。尽管一些抗抑郁药物在治疗IBD相关精神障碍时显示出抗炎和免疫调节效果,但仍有一些IBD的潜在致病因素未得到解决。因此,开发一种能够同时缓解IBD病理症状和并发精神障碍的药物,并通过非侵入性方式给药,是目前迫切需要解决的问题。

2024年12月2日,东南大学吴富根团队在 Advanced MaterialsIF=27.4期刊上发表了题为"A Metal-Polyphenol-Based Antidepressant for Alleviating Colitis-Associated Mental Disorders"的论文,研究团队开发了一种基于金属多酚的抗抑郁药CSMTC,可通过调节菌群-肠-脑轴缓解急性结肠炎模型小鼠的精神障碍,对开发用于治疗炎症相关并发症的新型药物具有重要意义。

多酚作为IBD治疗的新型口服药物,能够在小肠中抵抗吸收并积累在结肠中。多酚能抑制病原细菌生长、增强有益细菌增殖,促进肠道微生物群产生有益的微生物代谢物(如短链脂肪酸),调节小胶质细胞功能、血脑屏障(BBB)通透性,并修复IBD相关的大脑损伤。

CSMTC的合成路线
研究团队合成了一种金属-多酚基抗抑郁制剂CSMTC,由包裹有天然抗氧化酶(氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD))的蜂毒肽(Melittin)核心,以及由单宁酸(TA)-铈离子(TC)网络构成的保护壳组成。这种结构不仅能够有效防止结肠的炎症区域产生的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)对药物的失活作用,还具有良好的生物相容性,在结肠中的靶向和保留能力更强。
通过右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱导实验性急性结肠炎小鼠模型,他们评估了CSMTC的治疗效果。CSMTC口服治疗后,IBD小鼠的结肠炎症状减,结肠长度和形态接近正常,组织学损伤减少,氧化应激水平降低。同时,CSMTC还改善了IBD小鼠的抑郁样行为,使其海马神经元数量增加,维护了BBB完整性,减轻了神经炎症状。

肠道微生物组分析和血清代谢组学分析
肠道微生物组分析和血清代谢组分析显示,治疗后的IBD小鼠肠道微生物群的丰富度和多样性已接近健康组的水平,CSMTC治疗逆转了结肠炎小鼠血清中多种代谢物的变化,包括多巴胺、5-羟色胺和苯乙胺等神经递质。此外,CSMTC还抑制了过度的炎症反应,重建肠道免疫系统,维持系统免疫微环境,从而改善了神经免疫稳态和减轻大脑炎症反应。
总的来说,本研究设计了一种金属-多酚网络纳米剂CSMTC,通过口服方式实现结肠靶向递送。CSMTC通过调节微生物群-肠道-脑轴,恢复肠道功能,重建菌群,调控免疫反应,同时改善中枢神经功能,为治疗伴有中枢神经损伤的复杂疾病提供了新的治疗方法和潜在应用前景。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202410993

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专注神经科学的前沿探索。秉承“防未病,治已病,守护人类健康”的宗旨,致力于在脑健康及代谢研究领域成为引领行业的杰出研究平台。
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