夜雨聆风> 当科学遇见厨房，日常食材也能成为治病救人的“神兵利器”。
近年来，纳米技术在生物医学领域掀起了一场静默的革命。当科学家们将目光投向厨房里最普通的食材时，一个有趣的发现诞生了——紫色甘薯，这种寻常餐桌上的“颜值担当”，竟然能通过纳米技术变成高效低毒的抗炎“神药”。
近日，来自南通大学附属医院陈鑫博士团队在国际权威期刊 《Journal of Nanobiotechnology》 （中科院一区Top，IF=12.6）上发表了一项令人瞩目的研究成果。他们以紫色甘薯为原料，成功合成了一种名为“CPP-CDs”的碳点纳米材料，为对抗致命的“炎症风暴”开辟了一条全新的道路。
图表 1CPP-CD的合成及其在急性炎症治疗中的应用
1 危在旦夕的“炎症风暴”
革兰氏阴性菌，这种细菌细胞壁中的脂多糖（LPS）成分，能激活人体免疫系统释放大量炎症因子，引发所谓的 “细胞因子风暴” 。
在这场风暴中，本应保护我们的免疫系统变成了攻击自身的武器——全身性炎症失控，多器官接连衰竭，死亡率极高。传统抗生素面临日益严重的耐药性问题，而激素类药物往往伴随着严重的毒副作用。
需要一种全新的治疗策略——既能有效抑制过度炎症，又不伤及正常组织。紫色甘薯，恰恰给出了答案。
2 从田间到实验室：紫色甘薯的华丽转身
紫色甘薯富含多酚、花青素等天然抗炎成分，但这些成分生物利用度低、稳定性差，难以直接用于临床。研究团队巧妙地采用水热法，将紫薯粗提物转化为功能化的碳点纳米材料（CPP-CDs）。
透射电镜显示，这些碳点呈均匀球形，平均尺寸为3.5纳米。X射线光电子能谱证实其表面富含活性基团（C=O和-OH），为后续的抗炎作用奠定了物质基础。值得注意的是，量子产率从原材料的低水平提升至8.45%，且完整保留了前体的芳香环结构。
一个有趣的对比实验揭示了原料选择的关键性：在三种紫薯衍生碳点中，仅块茎来源的CPP-CDs能显著抑制促炎细胞因子的表达。
图表 2三碳点对抑制LPS诱发炎症的影响
（三种碳点CD：CPP-CD，CDs1：茎叶提取物，CDs2：紫薯残渣）
3 精准打击：四条通路协同作战
研究团队通过LPS诱导的巨噬细胞炎症模型和小鼠验证模型，首次揭示了CPP-CDs通过多条信号通路协同发挥抗炎作用。
在LPS刺激的骨髓源性巨噬细胞（BMDMs）中，CPP-CDs（1 mg/mL）使促炎细胞因子IL-1β的分泌降低了67.3%，同时将细胞内ATP水平恢复至对照组的82%。
更深层次的机制研究发现，CPP-CDs通过抑制TLR4表达，减少p-P65核转位，从而有效阻断NF-κB信号传导。更关键的是，CPP-CDs通过调节Ca²⁺稳态，抑制NLRP3炎症小体组装，减少GSDMD剪切和焦亡小体形成。
图表 3CPP-CD调控巨噬细胞中LPS诱导炎症反应的机制示意
一句话总结：CPP-CDs从四个维度协同作战——抑制促炎细胞因子、清除活性氧、阻断焦亡通路、促使巨噬细胞从促炎M1型向抗炎M2型转化，将失控的免疫系统拉回正轨。
4 惊人的转化：存活率从0到66.7%
体外实验结果令人振奋，但真正考验材料价值的是体内治疗。
在5 mg/kg LPS诱导的小鼠炎症模型中，未经治疗的对照组在72小时内存活率降至0%——所有小鼠均死于严重的炎症反应。
而CPP-CDs（30 mg/kg）治疗组，72小时存活率被奇迹般地提升至67%。
组织病理学检查进一步证实了治疗效果。H&E染色显示，在CPP-CDs治疗组中，这些炎症损伤显著减少，结肠和肝组织结构更完整，炎症细胞浸润减少，显著降低了结肠和肝损伤评分。
图表 4LPS诱导小鼠模型中CPP-CD的体内抗炎效果
5安全第一：低毒性的天然优势
任何药物都不能以牺牲安全性为代价换取疗效。CPP-CDs的天然来源赋予了其先天的安全性优势。
连续12天给药后，小鼠的肝肾功能指标（ALT/AST）未出现任何异常。体内外实验均证实了其优异的生物相容性，没有观察到显著的毒性反应。
这种“高效低毒”的特性，使CPP-CDs具备了替代传统抗生素的巨大潜力，为下一代抗炎药物的研发提供了全新路径。
图表 5CPP-CD的安全评估
于涛
沈阳药科大学2025级药学院药物分析学硕士研究生
参考文献：Jiang, J., Pan, Z., Su, Y. et al. Carbon dots from purple sweet potato as a promising anti-inflammatory biomaterial for alleviating the LPS-induced inflammation in macrophages. J Nanobiotechnol23, 397 (2025).
撰文|于涛
编辑|赵优美 武晓然
审校|林国华
核发|赵龙山
