冠突散囊菌发酵的茶类外泌体样纳米颗粒的变化及其对非酒精性脂肪性肝病的预防作用

Changes in tea exosome-like nanoparticles fermented by Aspergillus cristatus and the preventive effects on non-alcoholic fatty liver disease.

作者信息Meiling Guo, Chengwu Song, Jing Tang, Yiping Li, Zhaoxiang Zeng, Xiaoliu Hu, Xin Huang, Sha Wei, Cheng Chen, Yinping Tang, Rongzeng Huang, Shuna Jin
PMID41048552
期刊RSC Adv
发布时间2025-10
DOI10.1039/d5ra03044g

实验完整度

研究包含物理表征(NTA、DLS、TEM、BCA)、非靶向代谢组学(UPLC-QTOF-MS/MS)和NAFLD小鼠模型功能验证,多层级实验且功能验证明确。

主要模型

C57BL/6J小鼠NAFLD模型 未发酵茶TELNs(UF0)处理小鼠 冠突散囊菌发酵茶TELNs(AC10)处理小鼠 MLE-12细胞系

重点核对

发酵茶叶样品:每处理组7个平行样品 TELNs分离:沸水浴提取30 min,依次离心1000 g 20 min、5000 g 40 min、10000 g 60 min 动物分组:40只雄性C57BL/6J小鼠,随机分为5组(N、M、P、UF、AC),每组8只 高脂饮食配方:67.8%基础饲料,15%蛋黄粉,15%猪油,2%胆固醇,0.2%胆酸钠 TELNs处理剂量:每日灌胃0.2 mL(未发酵或发酵TELNs),持续4周

摘要

关于黑茶来源的外泌体样纳米颗粒(TELNs)以及微生物发酵介导的TELNs修饰的研究仍然有限。为了全面探究发酵诱导的TELNs物理性质、代谢组成和生物学功能的变化,本研究进行了系统调查。通过纳米颗粒跟踪分析(NTA)、动态光散射(DLS)和双辛可宁酸测定(BCA),分别表征并比较了冠突散囊菌(AC)发酵前后TELNs的粒径分布、Zeta电位、蛋白质含量和颗粒浓度。采用非靶向代谢组学分析代谢变化,并在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)小鼠模型中进行功能评估。结果表明,AC发酵显著减小了TELNs的粒径并提高了其产量。它改变了TELNs的整体代谢物谱,共初步鉴定出30种差异代谢物,主要包括黄酮类、生物碱和脂质。同时,AC发酵增强了TELNs在NAFLD小鼠中的降血脂和抗炎能力。本研究加深了对茶叶发酵过程中分子水平变化的理解,并为黑茶或TELNs在食品科学和医疗保健领域的应用提供了新视角。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
冠突散囊菌发酵如何影响茶来源外泌体样纳米颗粒(TELNs)的物理性质、代谢组成和生物学功能,特别是其对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的预防作用?
核心机制
AC发酵通过改变TELNs的代谢物组成(如黄酮类、生物碱和脂质)并增强其降血脂和抗炎能力,可能通过抑制NF-κB和NLRP3等关键炎症通路,下调TNF-α和IL-6等下游细胞因子来改善NAFLD。
主要证据
基于NTA和DLS表征发现发酵后TELNs粒径减小、产量增加;非靶向代谢组学鉴定出30种差异代谢物,主要包括黄酮类、生物碱和脂质;NAFLD小鼠模型实验证明,发酵TELNs能显著降低血清TC、TG、LDL-C、AI、IL-6和TNF-α水平,并减轻肝脏脂质积累和炎症。
研究意义
本研究加深了对茶叶发酵过程中分子水平变化的理解,并为黑茶或TELNs在食品科学和医疗保健领域的应用提供了新视角。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

TELNs的分离与物理表征

比较发酵前后TELNs的形态、粒径、表面电荷和浓度差异。

通过差速离心和尺寸排阻色谱(SEC)从茶叶煎煮液中分离TELNs,利用NTA、DLS、TEM和BCA分析其物理特性。

2

未靶向代谢组学分析

揭示发酵对TELNs代谢物谱的影响。

采用UPLC-QTOF-MS/MS对发酵前后TELNs样本进行非靶向代谢组学分析,通过PCA和OPLS-DA鉴别差异代谢物。

3

NAFLD小鼠模型建立与TELNs治疗

评估发酵前后TELNs对高脂饮食诱导的NAFLD小鼠的降脂和抗炎作用。

使用高脂饮食喂养C57BL/6J小鼠建立NAFLD模型,分别给予PBS、辛伐他汀、未发酵TELNs或发酵TELNs,连续灌胃4周,检测血脂、肝功能、炎症因子和肝脏组织学。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
qEVsingle-gen-2尺寸排阻色谱柱Izon Science--
磷酸盐缓冲液ServiceBio--
磷钨酸Yuanye Bio--
纯碳支持膜Beijing Zhongjing Technology Co., Ltd.--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Biotech Inc--
总胆固醇测定试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute20241210
甘油三酯测定试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute20250321
高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute20250102
低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute20250103
谷丙转氨酶测定试剂盒ElabscienceE-BC-K236-M
谷草转氨酶测定试剂盒ElabscienceE-BC-K235-M
白细胞介素-6酶联免疫试剂盒Hangzhou Multi Sciences Biotech Co., Ltd.A20650525
肿瘤坏死因子-α酶联免疫试剂盒Hangzhou Multi Sciences Biotech Co., Ltd.A28250554
ACQUITY UPLC M-Class超高效液相色谱系统Waters--
ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱Waters--
Xevo G2-XS四极杆飞行时间质谱仪Waters--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
发酵茶叶样品制备
茶叶样品量35 g,含水量10.06%,灭菌条件121℃ 20 min,孢子悬浮液浓度约10^6 CFU/mL,固体含量约67%(w/w),发酵温度30℃,湿度50% RH,发酵时间10天,每组7个平行样品
阅读提示:补充方法或方法部分 'Fermentation of tea leaves'
TELNs分离
茶叶提取条件:沸水浴100℃ 30 min,过滤后浓缩至10 mL;离心条件:1000 g 20 min,5000 g 40 min,10000 g 60 min,均于4℃;SEC柱平衡和洗脱条件:qEV柱,PBS洗脱,收集15-24滴为TELNs组分
阅读提示:补充方法 'TELNs isolation'
TELNs表征
NTA检测浓度(10^6-10^7颗粒/mL)、校准(100 nm聚苯乙烯标准)、温度(23-30℃);Zeta电位:200 μL样品与1 mL去离子水混合;TEM制样:5 μL样品吸附10 min,5%磷钨酸负染3 min;BCA法测蛋白质含量
阅读提示:补充方法 'Physical characterization of TELNs'
NAFLD小鼠实验
小鼠品系、性别、周龄和体重(8周龄雄性C57BL/6J,22-24 g);饲养条件(温度24±2℃,湿度60%±5%,12/12小时光暗周期);高脂饮食配方;分组和样本量(5组,每组8只);诱导周期(2周);给药方案(灌胃0.2 mL/天,辛伐他汀40 mg/kg/天,TELNs剂量未注明具体浓度,持续4周);检测终点(体重、肝重、血清TC、TG等)
阅读提示:补充方法 'Animals and treatment' 和 'Table 2'