炎症性肠病（IBD）是一种慢性疾病，常伴有心理共病，如焦虑和抑郁。尽管现有治疗可能缓解部分症状，但这些共病复杂的发病机制凸显了迫切需要结合抗炎、屏障修复和微生物群调节作用的治疗策略。本研究中，我们通过利用昆虫硬化启发的策略，将纳米酶与酵母来源多糖整合，开发出一系列纳米酶外骨骼化酵母衍生多糖（NZEP）。其中包括新西兰人民党（NZEP）TA-CE具有最高程度的纳米酶-外骨骼化，能够通过抑制MAPK和NF-κB介导的炎症信号通路，打破炎症恶性循环。口服NZEP给药TA-CE在小鼠中，它能够有效保留和积累炎症的结肠区域，逆转肠道炎症的稳态失衡，并促进肠道屏障修复。此外，NZEPTA-CE治疗可逆转肠道微生物群失调，优化微生物代谢物的组成，从而缓解与炎症性肠病相关的焦虑和抑郁症状。本研究为IBD患者及其相关心理共病的管理提供了一种安全且有前景的治疗策略。

该研究以题为“Bioinspired nanozyme-exoskeletonized yeast-derived polysaccharides for treating comorbid anxiety and depression in inflammatory bowel disease”发表在Nature Communications 上。

图1

受昆虫硬化机制启发，本研究将纳米酶与YGPs相结合，构建出纳米酶骨架化酵母来源多糖（NZEP），用于治疗 IBD 患者共患焦虑与抑郁症状。

图2

nzepmpn-Ce 的制备与表征。a YGPs 的 XPS 光谱。b 五种多酚化合物的化学结构式。c 模型分子的化学结构式。d GluSb-GA 与 Glu-Ma-GA 的 MALDI - TOF /MS 谱图。e 通过 DLS 测得的 nzepmpn-Ce 的粒径分布，以流体动力学直径表示（n = 3 个独立制备的样品，数据以平均值 ± 标准差呈现）。f nzepmpn-Ce 的 XPS 光谱。g 多种 nzepmpn-Ce 的热重分析测试。h 多种 nzepmpn-Ce 的 TEM 及 HAADF 图像。黄色虚线圆圈标示出芽生位点。比例尺为 1 μm。共进行三次独立实验，代表性结果示于图 (h)。

图3

NZEPTA -Ce 的抗氧化及巨噬细胞靶向能力。a NZEPTA -Ce 清除 DPPH 自由基的能力；b ABTS 自由基清除能力；c 羟基自由基清除能力；d 超氧阴离子清除能力；e 过氧化氢清除能力；f NZEPTA -Ce 的 SOD 样活性与 CAT 样活性概念图。 NZEPTA -Ce 在不同时间点被 RAW264.7 和 Caco2 细胞摄取的代表性图像及流式细胞术结果：g 无 LPS 处理；h 有 LPS 处理。在 a–e 中，数据以均值 ± 标准差表示（n = 3 个独立样本）；在 g、h 中，数据来自三次独立实验。

图4

NZEPTA -Ce 的抗氧化及抗炎特性。a 为 RAW264.7 细胞中 DCFH -DA 荧光的代表性图像；b 为统计学数据（n = 3 个独立样本）。c 为 RAW264.7 细胞中 DCFH -DA 荧光的代表性流式细胞术图像。d 为 RAW264.7 细胞中 CD86 与 CD206 的免疫荧光染色代表性图像；(e，f) 为统计学数据（n = 3 个独立样本）。g 为 NZEPTA -Ce 保护细胞免受氧化应激及炎症刺激作用的机制示意图（使用 BioRender 制作。Zhang，F. (2026) https://BioRender.com/i30sapn）。h 为 RAW264.7 及 Caco2 细胞中活/死细胞染色的代表性图像。a、d、h 中的数据均来自三次独立实验；采用单因素方差分析及 Tukey 事后检验。除非另有说明，数据均以均值 ± 标准差表示。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，****p < 0.0001。

图5

NZEPTA -Ce 处理组的 RNA 测序结果分析。a NZEPTA -Ce 组与模型组之间 RAW264.7 细胞中差异表达基因（DEGs）的火山图。统计学显著性基于校正后 p 值 < 0.05 判定。b NZEPTA -Ce 组与模型组之间在炎症反应、氧化应激、细胞增殖及免疫调节方面的差异表达基因热图。c 差异表达基因的 GO 富集分析。d 显著富集的 GSEA - KEGG 通路。每条通路均按标准化富集分数（NES）排序，x 轴表示 −log10（校正后 p 值）。e NZEPTA -Ce 潜在抗炎机制示意图（使用 BioRender 绘制。Zhang，F. (2026) https://BioRender.com/yp1ymk5）。RNA 测序实验每组包含 n = 3 个生物学独立样本。

总结

针对IBD伴焦虑抑郁背后炎症、屏障和菌群相互纠缠的问题，研究没有单独补抗氧化或益生元，而是借昆虫硬化中的酚胺化学，把TA-Ce纳米酶外骨架化到酵母多糖上，筛出外骨架化程度最高的NZEP TA-Ce。设计重点放在炎症肠段滞留和巨噬细胞靶向，用SOD/CAT样活性和多糖免疫调节共同压住MAPK/NF-κB炎症环路。

口服后NZEP TA-Ce在炎症结肠停留积累，帮助屏障修复，并把菌群结构和代谢物谱往健康方向拉，焦虑抑郁样行为随之减轻。更值得关注的是，它把纳米酶和多糖益生元放进同一个递送框架，给肠脑轴调控提供了可复用的材料思路；后续可围绕菌群代谢物、神经炎症和海马神经发生，继续拆解材料—菌群—脑之间的因果链条。

参考文献：

DOI:10.1038/s41467-026-78633-3

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