Forskere udvikler nye selennanopartikler til håndtering af postmenopausal osteoporose

Efterhånden som den aldrende befolkning rundt om i verden vokser, bliver stofskiftesygdomme som osteoporose mere udbredte og lægger en større byrde på sundhedssystemerne. For at klare denne udfordring har et forskerhold ledet af prof. Wong Ka-hing, direktør for Forskningsinstituttet for Fremtidens Fødevarer og professor ved Institut for Fødevarevidenskab og Ernæring ved Hong Kong Polytechnic University (PolyU), udviklet nye selennanopartikler (Cs4-SeNP'er) til håndtering af postmenopausal osteoporose.

De seneste forskningsresultater blev for nylig offentliggjort i Journal of Functional Foods .

Selen (Se) er et essentielt spormineral for menneskers sundhed og spiller en vigtig rolle i mange fysiologiske funktioner. I de sidste årtier har væsentlige beviser påvist, at Se-mangel er skadelig for knoglemikroarkitekturen og er forbundet med osteoporose, hvilket tyder på, at dens afgørende rolle i knoglemetabolismen.

For nylig er selennanopartikler (SeNP'er) blevet et nyt mål for forskning, da de viste sig at have bemærkelsesværdig bioaktivitet og lavere toksicitet sammenlignet med selenoforbindelser, der almindeligvis findes i fødevarer. Imidlertid er videnskabelig forskning vedrørende deres virkninger på knoglesundheden i øjeblikket meget begrænset.

Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc. er en medicinsk svamp, som længe har været brugt som styrkende og terapeutisk middel. Ved at bruge polysaccharid-proteinkomplekser (PSP'er) isoleret fra C. sinensis-myceliet (Cs4) og en tidligere patenteret nanoteknologi har forskerholdet for nyligt fremstillet nye selennanopartikler med en ensartet struktur og høj stabilitet (Cs4-SeNP'er).

I forsøg med præ-osteoblast murine MC3T3-E1-celler viste forskerholdet, at Cs4-SeNP'er blev optaget hurtigt og effektivt af cellerne. Behandling med Cs4-SeNP'er (10 µM) øgede proliferation af MC3T3-E1-cellerne og fremmede deres differentiering til modne osteoblaster. Forøgelse af knoglemineralisering af MC3T3-E1-cellerne blev også observeret, hvilket indikerer den fremmende effekt af Cs4-SeNP'er på ny knogledannelse.

Yderligere undersøgelse af deres virkningsmekanisme afslørede, at Cs4-SeNP'er inducerede produktionen af ​​fysiologiske niveauer af reaktive oxygenarter for at udløse osteoblastdifferentiering. Interessant nok viste sammenligning af disse virkninger med dem af almindelige selenoforbindelser, at kun Cs4-SeNP'er viste signifikant osteogen aktivitet, og det var mindre toksisk for cellerne.

Endnu vigtigere er det, at Cs4-SeNP'er (25-500 μg/kg lgv/dag) udviste lovende in vivo knoglebeskyttende effekt mod OVX-induceret osteoporose ved at fremme knogledannelse, hæmme knogleresorption og forbedre knoglemikroarkitekturen efter oral sondeernæring i 6 uger. P>

Holdet arbejder i øjeblikket med lokale industripartnere for at bringe de resulterende helsekostprodukter på markedet. Prof. Wong sagde:"De nye nano-minerale Cs4-SeNP'er har et bredt spektrum af sundhedsfremmende og sygdomsforebyggende anvendelser, ikke kun til postmenopausal osteoporosebehandling.

"Udover at udvikle et højkvalitets, sikkert og evidensbaseret knoglebeskyttende middel til at forbedre livskvaliteten for postmenopausale osteoporosepatienter, undersøger vores team nu virkningerne af Cs4-SeNP'er på behandling af Parkinsons sygdom og mere. Vi håber at kunne udnytte ind i dets potentielle biomedicinske værdi gennem tværfagligt samarbejde og dermed yderligere fremme forskning og anvendelser inden for beslægtede områder."

Flere oplysninger: Kar-Him Luk et al., Selennanopartikler funktionaliserede af svampepolysaccharid-proteinkompleks:Et nyt nanomineral til håndtering af postmenopausal osteoporose, Journal of Functional Foods (2023). DOI:10.1016/j.jff.2023.105832

Journaloplysninger: Journal of Functional Foods

Leveret af Hong Kong Polytechnic University