Studio sulla relazione tra i principi attivi funzionali delle foglie di gelso e la salute umana

Foglia di gelsoè un alimento che può essere utilizzato sia come medicina che come alimento, ed è ampiamente coltivato in Cina. La foglia di gelso può essere utilizzata come integratore e alimento funzionale per prevenire e alleviare le malattie metaboliche, ed è utilizzata nelle malattie metaboliche (obesità, diabete di tipo 2, malattie cardiovascolari e steatosi epatica non alcolica). La foglia di gelso può essere consumata come tè, polvere o estratto per trattare e controllare le condizioni di salute. Esplorazione dell'efficacia attiva e degli effetti difoglia di gelsocontribuirà a sviluppare un utilizzo di alto valore delle risorse delle foglie di gelso e fornirà una base scientifica per l'efficacia attiva richiesta per la salute umana.

01Miglioramento della steatosi epatica nei topi db/db indotto da dieta ricca di grassi

Sfondo

Il diabete di tipo 2 ha molte complicazioni. La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) e la steatoepatite non alcolica (NASH) sono due complicazioni associate a un aumento dell'accumulo di lipidi nel fegato. Studi precedenti hanno dimostrato chefoglia di gelsoL'estratto acquoso (MLE) ha l'effetto di ridurre i livelli di lipidi nel sangue periferico, inibendo l'espressione della sintasi degli acidi grassi (FASN) e aumentando l'attività degli enzimi antiossidanti epatici superossido dismutasi (SOD) e catalasi.

Metodi

Questo studio mirava a investigare gli effetti di MLE e del suo componente principale acido neoclorogenico (nCGA) nella riduzione dei lipidi sierici, nella riduzione dell'accumulo di lipidi epatici e nel miglioramento dei livelli di steatoepatite. Sono state valutate le attività antiossidanti di glutatione (GSH), glutatione reduttasi (GRd), glutatione perossidasi (GPx), glutatione S-transferasi (GST) e superossido dismutasi (SOD) e la catalasi è stata testata nei topi alimentati con MLE e nCGA.

Risultati

Rispetto ai gruppi di topi db/m e db, il profilo lipidico sierico e i punteggi del fegato grasso nel gruppo HFD sono aumentati in modo significativo, mentre l'attività antiossidante epatica nel gruppo HFD è diminuita in modo significativo. Quando somministrati HFD + MLE o nCGA, il profilo lipidico sierico, lo stato di deposito di grasso epatico, il livello di steatoepatite e l'attività antiossidante epatica sono migliorati in modo significativo rispetto al gruppo HFD. Sebbene MLE e nCGA non abbiano influenzato direttamente i livelli di glucosio nel sangue nei topi db/db, hanno regolato il metabolismo lipidico anomalo. Questi risultati dimostrano il potenziale di MLE/nCGA nel trattamento del fegato grasso diabetico indotto da glucotossicità nei modelli animali.

Conclusione

Questo esperimento dimostra che MLE e nCGA hanno buone prospettive nella prevenzione e nel trattamento del fegato grasso diabetico. È dimostrato che le foglie di gelso possono migliorare efficacemente l'attività degli enzimi antiossidanti del fegato, inibendo così la lipogenesi, e si ipotizza che MLE prevenga la formazione di fegato grasso diabetico riducendo i livelli di colesterolo nel sangue. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche in futuro per studiare il meccanismo molecolare degli effetti inibitori di MLE e nCGA ed esplorare l'efficacia di altri potenziali composti nella prevenzione e nel trattamento del fegato grasso diabetico.

02 Nanoparticelle lipidiche di foglie di gelso: una piattaforma naturale di somministrazione orale CRISPR/Cas9 mirata per alleviare le malattie del colon

Astratto

Il trattamento orale delle malattie del colon mediante il sistema CRISPR/Cas9 è stato ostacolato dalla mancanza di una piattaforma di somministrazione sicura ed efficace. Il CD98 sovraespresso svolge un ruolo fondamentale nella progressione della colite ulcerosa (UC) e del cancro colorettale associato alla colite (CAC). In questo studio, le nanoparticelle lipidiche (LNP.S.) derivati ​​da foglie di gelso sono stati funzionalizzati con copolimeri Pluronic e ottimizzati per fornire meccanismi di editing genetico CRISPR/Cas per il knockout di CD98. Gli LNP ottenuti avevano un diametro idrodinamico di 267,2 nm, una distribuzione dimensionale ristretta e una carica superficiale negativa (-25,6 mV). L'incorporazione di Pluronic F127 negli LNP ha migliorato la loro stabilità nel tratto gastrointestinale e ha facilitato la loro penetrazione nella barriera del muco del colon. Il gruppo terminale del galattosio ha promosso l'internalizzazione degli LNP da parte dei macrofagi tramite endocitosi mediata dal recettore dell'asialoglicoproteina, con un'efficienza di trasfezione 2,2 volte superiore a quella della Lipofectamine 6000. Gli LNP hanno ridotto significativamente l'espressione di CD98, hanno downregolato le citochine pro-infiammatorie (TNF-α e IL-6), sovraregolato i fattori antinfiammatori (IL-10) e polarizzato i macrofagi al fenotipo M2. La somministrazione orale di LNP ha alleviato UC e CAC riducendo l'infiammazione, ripristinando la barriera del colon e modulando il microbiota intestinale. Come primo LNP con somministrazione orale di CRISPR/Cas9, questo sistema fornisce una piattaforma precisa ed efficiente per il trattamento orale delle malattie del colon.

Conclusione

In questo studio è stata sviluppata una piattaforma di somministrazione orale CRISPR/Cas9 basata su lipidi di gelso commestibili e Pluronic F127. Le nanoparticelle lipidiche risultanti (P127M@pCD98) hanno mantenuto la stabilità durante il passaggio attraverso il tratto gastrointestinale, hanno permeato la barriera di muco e hanno penetrato il tessuto della colite e il tessuto tumorale del colon-retto. Le P127M@pCD98 possono essere internalizzate specificamente dai macrofagi tramite endocitosi mediata dal recettore del galattosio e successivamente fuoriuscire dai lisosomi. Gli esperimenti in vitro hanno mostrato che le P127M@pCD98 hanno alleviato la risposta infiammatoria riducendo l'espressione di CD 98, polarizzando i macrofagi al fenotipo antinfiammatorio M2 e riducendo il rilascio di TNF-α e IL-6. La somministrazione orale di P127M@pCD98 ha ritardato efficacemente la progressione della colite ulcerosa e del cancro colorettale associato alla colite, ha arricchito i batteri benefici e ridotto l'abbondanza di batteri nocivi. Nel complesso, questi risultati dimostrano per la prima volta la fattibilità degli LNP (P127M) come piattaforma di somministrazione orale di CRISPR/Cas9 per il trattamento orale efficace delle malattie del colon.

03 Nanoparticelle lipidiche naturali estratte dalle foglie di gelso per il trattamento mirato del carcinoma epatocellulare per via orale

Astratto

Le terapie tradizionali per il cancro al fegato sono fortemente limitate nella loro applicazione clinica a causa delle loro reazioni avverse e della loro insoddisfacente efficacia. Ispirandosi al concetto di "medicina e cibo hanno la stessa origine", sono state estratte e purificate nanoparticelle lipidiche (LNP) naturali simili a esosomi da foglie di gelso nero. Le MLNP ottenute hanno una dimensione ideale delle particelle idrodinamiche (162,1 nm), distribuzione uniforme delle dimensioni (indice di polidispersità = 0,025) e carica superficiale negativa (-26,6 mV). Queste LNP naturali sono ricche di glicolipidi, proteine ​​funzionali e piccole molecole attive (ad esempio, rutina e quercetina 3-O-glucoside). Gli esperimenti in vitro hanno mostrato che le MLNP venivano preferenzialmente internalizzate dalle linee cellulari tumorali del fegato tramite endocitosi mediata dal recettore del galattosio, aumento dello stress ossidativo intracellulare e danno mitocondriale innescato, inibendo così la vitalità, la migrazione e l'invasione di queste cellule. È importante sottolineare che gli studi in vivo hanno dimostrato che le MLNP orali entrano nel sistema circolatorio principalmente attraverso il digiuno e il colon e hanno reazioni avverse trascurabili ed eccellenti effetti antitumorali epatici uccidendo direttamente i tumori e regolando la flora intestinale. Questi risultati dimostrano collettivamente il potenziale delle MLNP come nanomedicina naturale, sicura e potente per il trattamento orale del carcinoma epatocellulare.

Conclusione

Sono state estratte e purificate nanovescicole naturali simili a esosomi da foglie fresche di gelso nero. Per il trattamento del carcinoma epatocellulare. Queste nanoparticelle lipidiche derivate da foglie di gelso nero (MLNP) contengono una varietà di componenti funzionali, tra cui lipidi, proteine ​​e flavonoidi, tra cui il galattosio è stato identificato come potenziale bersaglio per il targeting del tumore al fegato. Inoltre, hanno mostrato un'eccellente stabilità in condizioni gastrointestinali simulate e hanno mostrato un'eccellente biocompatibilità, rendendole molto adatte per applicazioni in vivo. Gli esperimenti in vitro hanno mostrato che i gruppi di galattosio sulla superficie delle MLNP hanno promosso la loro internalizzazione specifica da parte delle cellule Hepa1-6 e hanno aumentato la loro citotossicità contro le cellule tumorali del fegato. I risultati hanno mostrato che le MLNP potevano arrestare il ciclo cellulare Hepa1-6 nella fase G0/G1 e indurre l'apoptosi cellulare. Hanno anche innescato un aumento dei livelli di ROS intracellulari e hanno inibito significativamente la proliferazione e la migrazione delle cellule tumorali del fegato. La biosicurezza delle MLNP orali è stata superiore a quella della somministrazione endovenosa e non ha causato immunogenicità o effetti collaterali tossici. In un modello murino di cancro primario al fegato, le MLNP orali hanno mostrato significative capacità di targeting e arricchimento del fegato, hanno inibito significativamente la crescita del tumore e regolato l'equilibrio microbico intestinale. In conclusione, le MLNP rappresentano una nanomedicina naturale, sicura ed ecologica con speciali capacità di targeting del tumore al fegato, che può essere utilizzata per il trattamento orale del carcinoma epatocellulare.

04 Interazione tra polifenoli e polisaccaridi del gelso durante la digestione e la fermentazione del colon

Astratto

Sono state confrontate le caratteristiche di digestione e assorbimento dei polifenoli di gelso (MLPP), dei polisaccaridi di gelso (MLPS) e dei complessi polifenolo-polisaccaride di gelso (PPPS) durante la fermentazione e sono state analizzate le modifiche negli acidi grassi a catena corta (SCFA) durante la fermentazione. L'effetto del PPPS sulla composizione strutturale della flora intestinale è stato studiato sulla base del sequenziamento del gene 16S rDNA. La digeribilità dei polifenoli in MLPP e PPPS era rispettivamente del 59,48% e del 79,95%, mentre non sono stati rilevati monosaccaridi liberi in MLPS e PPPS, indicando che i polisaccaridi promuovevano la digestione dei polifenoli in PPPS, mentre la presenza di polifenoli non aveva alcun effetto sulla digestione dei polisaccaridi. La produzione di acido acetico, acido propionico, acido valerico e acido butirrico nel gruppo PPPS è aumentata significativamente durante il processo di fermentazione di 0-12 ore e il valore del pH è sceso bruscamente, mentre il gruppo MLPS ha prodotto più acido isobutirrico e acido isovalerico durante la fase di fermentazione di 12-24 ore. Il PPPS ha aumentato significativamente l'abbondanza relativa di Fusobacterium, mentre ha ridotto significativamente l'abbondanza relativa di Collinsella aerofaciens, Romboutsia ilealis e Lachnospiraceae, che può essere correlata alla regolazione sinergica del metabolismo lipidico da parte di polifenoli e polisaccaridi.

Conclusione

In questo studio, è stato stabilito un modello di simulazione della digestione umana e della fermentazione del colon per studiare le differenze nella composizione dei componenti del gelso MLPP, MLPS e PPPS dopo la digestione, nonché i cambiamenti di pH, SCFA e flora intestinale durante la fermentazione del colon. I risultati hanno mostrato che nel gruppo PPPS, la presenza di polisaccaridi ha promosso la digestione dei polifenoli, mentre la digestione dei polisaccaridi non è cambiata e non sono stati rilasciati monosaccaridi. Durante il processo di fermentazione di 0-12 ore, i componenti principali degli SCFA erano acido acetico, acido propionico, acido butirrico e acido valerico; durante il processo di fermentazione di 12-24 ore, i componenti principali degli SCFA erano acido isobutirrico e acido isovalerico. Il PPPS ha avuto un effetto significativo sul valore di caduta del pH, sul contenuto e sulla composizione degli SCFA e l'effetto è stato migliore di MLPP e MLPS. Durante il processo di fermentazione del colon, il PPPS ha aumentato l'abbondanza relativa di Fusobacterium e ridotto l'abbondanza relativa di Collinsella aerofaciens, Romboutsia e Lachnospiraceae, e il suo effetto è stato il migliore, il che potrebbe essere il motivo della regolazione sinergica del metabolismo lipidico da parte di polifenoli e polisaccaridi. I risultati di questo studio aiuteranno a rivelare la base materiale e la connotazione scientifica dell'attività funzionale del gelso, in particolare l'effetto sinergico di polifenoli e polisaccaridi nella regolazione del metabolismo lipidico, e forniranno una guida per lo sviluppo di alimenti funzionali con compatibilità con i principi attivi.