引言
传输缓慢性便秘（STC）是一种慢性胃肠道疾病，其特征是结肠运动功能减弱和传输时间延长，严重影响了患者的生活质量[1]，[2]。越来越多的证据表明，肠神经系统（ENS）功能障碍是其发病机制的核心，包括肠神经元的丢失[3]、肠胶质细胞活性受损[4]以及氧化应激升高[5]。氧化应激会引发线粒体损伤并加速神经元退化。最新研究进一步表明，线粒体功能障碍，特别是融合与分裂动态之间的失衡，会驱动神经元凋亡和运动缺陷[6]，[7]，[8]。这些发现指出，线粒体稳态是逆转ENS损伤和恢复STC肠道功能的治疗靶点。然而，尽管有这样的机制基础，但目前还没有研究通过直接增强肠神经元中的线粒体融合来恢复肠道功能。
尽管药理学领域取得了进展，但目前的治疗方法（包括渗透性和刺激性泻药[9]、5-HT4受体激动剂[10]、氯通道激活剂[11]和鸟苷酸环化酶-C激动剂[12]）通常只能提供短暂缓解，并且受到耐受性和副作用的限制。在严重情况下，手术仍然是唯一的选择[13]。传统中药制剂（如竹通汤）可以通过多靶点植物化学物质促进肠道运动[14]，但由于缺乏标准化、依从性低、批次间差异以及药代动力学不明确，其临床应用受到限制。更重要的是，这些方法很少涉及STC背后的线粒体或神经退行性机制，因此存在重要的治疗空白[15]。
纳米技术使得基于机制的干预成为可能[16]。自组装肽具有生物相容性、结构可调性和对刺激的响应性[17]，[18]，而肽-药物偶联物则提供了可切割的连接基团，以实现精确的时空递送，并提高了稳定性和生物利用度[19]，[20]。大多数基于肽的肠道神经调节研究都集中在神经元存活或兴奋性上，而不是细胞器水平的调控。在构建优化过程中，生化和成像结果表明，肠神经元中的线粒体融合得到了意想不到的增强。据我们所知，目前还没有一种口服纳米平台能够治疗性地靶向肠神经元中的线粒体融合来治疗功能性肠道疾病，也没有策略通过直接促进神经元线粒体融合来恢复结肠运动功能。这些观察结果促使我们开发了一种专门设计用于促进线粒体融合、提供神经营养支持并实现结肠选择性口服递送的平台（图1）。
为了解决这一挑战，我们设计了一种多功能纳米平台，结合了线粒体保护和神经营养活性以及结肠靶向的口服递送功能。大黄素（RH）是一种水溶性较差的蒽醌，具有强抗氧化和抗凋亡活性[21]，通过二苯丙氨酸连接基团（FFG）与BDNF模拟肽（IKRG）共价结合，形成自组装单元（RFI）。所得纳米纤维被嵌入pH响应性壳聚糖-海藻酸盐水凝胶中，形成了具有可控释放和黏膜粘附特性的口服系统（C/A@RFI）。RH能够促进线粒体膜融合[22]，而BDNF类似物则支持肠神经元的生长、分化和存活[23]，[24]。这种集成设计实现了对肠道的靶向作用、线粒体融合的增强以及STC中ENS完整性的恢复。
我们系统地评估了C/A@RFI的体外和体内物理化学性质、治疗效果和作用机制。在洛哌丁胺诱导的STC小鼠模型中[25]，该纳米平台显著改善了肠道运动功能，增强了上皮屏障完整性，增加了黏液分泌，并保护了结肠神经元网络。机制分析表明，治疗与肠神经元中线粒体膜融合的增强有关，表现为OPA1和MFN2的表达上调，成像显示线粒体网络延长且相互连接，同时线粒体膜电位和ATP水平得到恢复。这些变化与AKT通路的激活相一致。综上所述，据我们所知，这是首次利用直接调节神经元线粒体融合来促进STC功能恢复的治疗概念，从而建立了一种具有转化潜力的口服、靶向线粒体的策略。
化学物质和试剂
大黄素标准品（纯度>98%）购自Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd.（上海，中国）。Fmoc-氨基酸购自Bide Pharmatech Co., Ltd.（上海，中国）。4′,6-二氨基-2-苯吲哚（DAPI）购自Beyotime Biotechnology（上海，中国）。
纳米纤维的制备和表征
纳米纤维是通过加热-冷却过程制备的。简要来说，1 mg的RFI溶解在100 μL的PBS中，然后将悬浮液加热至约100°C，随后冷却至室温。
RFI纳米纤维的自组装特性及其对神经元细胞的摄取
为了构建一种自组装的治疗纳米平台，我们合理设计并合成了肽-药物偶联物RFI（大黄素-FFG-IKRG），其中二苯丙氨酸（FF）基序是超分子组装的主要驱动力，而IKRG肽赋予了靶向能力，并与RH协同作用以提供神经营养效果。通过合成三种对照化合物——即I（IKRG）、FI（FFG-IKRG）和RI——进一步验证了这种模块化分子结构
结论
总结来说，我们开发了一种多功能自组装纳米平台（RFI），由天然蒽醌化合物大黄素和通过FFG基序连接的BDNF模拟四肽组成。这种合理设计的偶联物在水溶液中能自发形成纳米纤维，显著提高了大黄素的溶解度、神经营养活性和线粒体靶向能力。值得注意的是，RFI通过上调OPA1和MFN2来促进线粒体融合，并减轻氧化应激
CRediT作者贡献声明
张京天：撰写——审稿与编辑、监督、概念构思。童云斌：实验研究。李瑞：数据管理。孙大清：监督、资金获取、概念构思。丁丹：监督、资金获取、概念构思。尹芳旭：方法学研究。边彦宇：可视化分析、形式化分析、概念构思。卢汉：形式化分析。魏松：撰写——初稿撰写、形式化分析、数据管理、概念构思
数据可用性声明
本研究的数据可应要求向相应作者索取。
利益冲突
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
资助
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号82070554、52225310）、天津医科大学总医院临床研究计划（项目编号22ZYYLCCG06）、天津市重大公共卫生项目（项目编号25ZXWZSY00200）以及天津市重点科技项目（项目编号24ZXZSSS00270）的支持。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号82070554、52225310）、天津医科大学总医院临床研究计划（项目编号22ZYYLCCG06）、天津市重点科技项目（项目编号24ZXZSSS00270）以及天津市重大公共卫生项目（项目编号25ZXWZSY00200）的资助。
动物实验获得了天津医科大学总医院动物伦理委员会的批准，并在相应场所进行。
