När den åldrande befolkningen runt om i världen växer, blir metabola sjukdomar som osteoporos allt vanligare och lägger en större börda på hälso- och sjukvårdssystemen. För att möta denna utmaning har ett forskarlag ledd av prof. Wong Ka-hing, chef för forskningsinstitutet för framtida livsmedel och professor vid institutionen för livsmedelsvetenskap och näringslära vid Hong Kong Polytechnic University (PolyU), utvecklat nya selennanopartiklar (Cs4-SeNPs) för att hantera postmenopausal osteoporos.
De senaste forskningsrönen publicerades nyligen i Journal of Functional Foods .
Selen (Se) är ett viktigt spårmineral för människors hälsa och spelar en viktig roll i många fysiologiska funktioner. Under de senaste decennierna har betydande bevis visat att Se-brist är skadligt för benmikroarkitekturen och är associerad med osteoporos, vilket tyder på dess avgörande roll i benmetabolismen.
Nyligen har selennanopartiklar (SeNP) blivit ett nytt mål för forskning, eftersom de visade sig ha anmärkningsvärd bioaktivitet och lägre toxicitet jämfört med selenföreningar som vanligtvis finns i livsmedel. Vetenskaplig forskning om deras effekter på benhälsan är dock för närvarande mycket begränsad.
Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc. är en medicinsk svamp som länge har använts som stärkande och terapeutiskt medel. Genom att använda polysackarid-proteinkomplex (PSPs) isolerade från C. sinensis mycelium (Cs4) och en tidigare patenterad nanoteknologi, har forskargruppen nyligen framställt nya selennanopartiklar med en enhetlig struktur och hög stabilitet (Cs4-SeNPs).
I experiment med pre-osteoblast murina MC3T3-E1-celler visade forskargruppen att Cs4-SeNPs togs upp snabbt och effektivt av cellerna. Behandling med Cs4-SeNPs (10 µM) ökade proliferationen av MC3T3-E1-cellerna och främjade deras differentiering till mogna osteoblaster. Förbättring av benmineralisering av MC3T3-E1-celler observerades också, vilket indikerar den främjande effekten av Cs4-SeNPs på ny benbildning.
Ytterligare undersökning av deras verkningsmekanism visade att Cs4-SeNPs inducerade produktionen av fysiologiska nivåer av reaktiva syrearter för att utlösa osteoblastdifferentiering. Intressant nog visade en jämförelse av dessa effekter med de av vanliga selenoföreningar att endast Cs4-SeNP visade signifikant osteogen aktivitet, och det var mindre giftigt för cellerna.
Ännu viktigare, Cs4-SeNPs (25–500 μg/kg BW/dag) uppvisade lovande in vivo benskyddande effekt mot OVX-inducerad osteoporos genom att främja benbildning, hämma benresorption och förbättra benmikroarkitekturen efter oral sondmatning i 6 veckor. P>
Teamet arbetar för närvarande med lokala industripartners för att få ut de resulterande hälsokostprodukterna på marknaden. Prof. Wong sa:"De nya nanominerala Cs4-SeNPs har ett brett spektrum av hälsofrämjande och sjukdomsförebyggande tillämpningar, inte bara för postmenopausal osteoporoshantering.
"Förutom att utveckla ett högkvalitativt, säkert och evidensbaserat benskyddsmedel för att förbättra livskvaliteten för postmenopausala osteoporospatienter, undersöker vårt team nu effekterna av Cs4-SeNPs på behandling av Parkinsons sjukdom och mer. Vi hoppas kunna utnyttja till dess potentiella biomedicinska värde genom tvärvetenskapligt samarbete, vilket ytterligare främjar forskning och tillämpningar inom närliggande områden."
Mer information: Kar-Him Luk et al, Selennanopartiklar funktionaliserade av svamppolysackarid-proteinkomplex:En ny nanomineral för att hantera postmenopausal osteoporos, Journal of Functional Foods (2023). DOI:10.1016/j.jff.2023.105832
Journalinformation: Journal of Functional Foods
Tillhandahålls av Hong Kong Polytechnic University
