综述:多糖纳米硒调控神经炎症的作用机制、功能潜力及活性评价研究进展

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Carbohydrate Polymers 10.7

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  这篇综述系统探讨了多糖(PS)及多糖纳米硒(P-SeNPs)通过调节NF-κB、MAPK和Nrf2等通路抑制神经炎症的机制,重点解析了多糖结构特征(如分子量、糖苷键类型)与生物活性的关系,并展望了其在功能性食品中的应用潜力。P-SeNPs凭借高生物利用度和协同抗氧化特性,为神经退行性疾病干预提供了新思路。

  

多糖结构特征与神经炎症调控活性的关系

作为天然大分子,多糖的初级结构(单糖组成、分子量)和高级结构(如β-(1→3)-葡聚糖)直接影响其与Toll样受体4(TLR4)的结合能力。研究表明,分子量10–50 kDa的多糖能最优平衡血脑屏障穿透性与抗炎活性,而α-糖苷键多糖的神经保护作用弱于β型。硫酸化修饰可显著增强多糖对细胞外基质(ECM)成分的调控能力,这与其抑制小胶质细胞过度激活的机制密切相关。

多糖与P-SeNPs调控神经炎症的机制比较

传统多糖通过直接抑制促炎因子(如IL-6、TNF-α)分泌发挥作用,但存在生物利用度低的局限。P-SeNPs则通过双重机制:一方面,纳米硒(SeNPs)核心清除活性氧(ROS)减轻氧化损伤;另一方面,多糖外壳靶向递送硒元素至神经细胞,协同激活Nrf2/HO-1抗氧化通路。动物实验显示,P-SeNPs能使阿尔茨海默病模型小鼠海马区IL-1β水平降低63%,效果显著优于单一组分。

P-SeNPs在食品工业中的应用前景

基于其卓越的稳定性(聚合度<0.2)和安全性(LD50

2000 mg/kg),P-SeNPs已作为功能性成分应用于抗疲劳饮料和益智奶粉。临床试验证实,每日补充100 μg P-SeNPs可改善轻度认知障碍患者的氧化应激标志物(MDA降低34%,SOD升高28%),这与其调节肠道菌群(双歧杆菌丰度提升2.1倍)产生的神经免疫轴效应有关。

常用神经炎症细胞模型的局限性

尽管小胶质细胞系BV2和原代星形胶质细胞被广泛使用,但物种差异(如鼠源TLR4与人源同源性仅79%)导致转化医学价值受限。新兴的3D类脑器官模型虽能模拟神经炎症微环境,但仍存在成本高(单次实验>5000美元)和标准化不足的挑战。

结论与未来展望

优化P-SeNPs的糖链拓扑结构(如增加半乳糖分支度)可进一步提升其靶向性。未来研究应建立跨物种标准化评价体系,并探索P-SeNPs在帕金森病肠-脑轴调控中的剂量效应关系。食品工业需开发低温包埋技术以保持P-SeNPs在加工过程中的生物活性。

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