肺感染治疗见新希望!Eur J Pharm Sci:细菌脂质包被多孔颗粒载药后,抗结核效力显著提升,对细胞内外分枝杆菌抑制与杀灭效果更优
时间:2025-08-18
肺感染治疗见新希望!Eur J Pharm Sci:细菌脂质包被多孔颗粒载药后,抗结核效力显著提升,对细胞内外分枝杆菌抑制与杀灭效果更优
来源:100医药网 2025-08-18 13:30
本研究发现,用牛分枝杆菌卡介苗脂质与肺表面活性物质成分涂层的载药介孔二氧化硅颗粒,能更有效抑制分枝杆菌生长及杀灭细胞内分枝杆菌,且安全性良好,为治疗分枝杆菌感染提供了新策略。病作为全球十大死因之一,每天导致约3425人死亡,全球约四分之一人口受其感染。2023年,约1080万人罹患结核病,其中包括130万儿童,耐药病例的不断增加更让这一疾病成为威胁人类健康的重大挑战。为应对这一难题,科学家们一直在探索更高效的治疗策略。近日,发表在Eur J Pharm Sci上的一项研究Bioinspired mycobacterial lipid coating of porous particles for enhanced antimicrobial efficacy,为结核病治疗带来了新的希望。
该研究聚焦于牛分枝杆菌卡介苗(Mycobacterium bovis BCG)独特的脂质成分,探索其作为介孔二氧化硅颗粒(MSPs)涂层以增强抗菌疗效的潜力。研究团队首先提取了BCG的细菌脂质(BL),通过液相色谱-质谱(LC-MS)分析发现,其包含复杂的磷脂混合物,如心磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和三酰甘油等。随后,研究人员采用囊泡融合法,将这些细菌脂质与肺表面活性物质的主要成分二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)混合,涂覆在负载了氯法齐明(CLZ,一种抗结核药物模型)的MSPs表面,并通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)证实了涂层的成功构建。
图 1:脂质检测和注释工作流程概述
图 2:脂质包被的介孔二氧化硅颗粒的衰减全反射傅里叶变换红外光谱
实验结果显示,这种BL-DPPC涂层的CLZ-MSPs在抑制分枝杆菌生长和杀灭细胞内分枝杆菌方面,效果显著优于未涂层和仅DPPC涂层的CLZ-MSPs。在胞外抗菌实验中,当CLZ浓度处于1.25和2.5 g/mL的中间范围时,BL-DPPC-CLZ-MSPs对分枝杆菌生长的抑制效果明显优于未涂层的CLZ-MSPs(p值分别为0.004和0.0065)和DPPC涂层的CLZ-MSPs(p值分别为0.0003和0.0276)。在0.31-0.63 g/mL浓度下,BL和DPPC涂层的CLZ-MSPs虽无显著差异,但均比未涂层的效果更佳。值得注意的是,浓度为0.63 g/mL的BL-DPPC-CLZ-MSPs的抑菌效果与1 g/mL的利福平(一线抗结核药物)相当或略优。
对于细胞内的分枝杆菌,BL-DPPC-CLZ-MSPs在低剂量(0.16-0.31 g/mL)时的杀灭效果显著优于其他两种制剂(p 0.0001)。当CLZ浓度达到0.31 g/mL及以上时,BL-DPPC涂层与DPPC涂层的效果相当,但两者在浓度达1.25 g/mL时,均优于未涂层的CLZ-MSPs。这一结果表明,细菌脂质的加入能有效提升药物对细胞内外分枝杆菌的杀伤能力,尤其是在低剂量下的优势更为明显。
同时,该制剂在血清稳定性测试中表现出色。将BL-DPPC-CLZ-MSPs在人血清中孵育1、2、3小时后,其对分枝杆菌的抑制率在0.15-0.63 g/mL浓度范围内从42%升至78%,且在更高浓度下保持稳定,显示出该制剂在系统性治疗播散性结核方面的潜力。
图 3:最低抑菌浓度、细胞内最低抑菌浓度及人血清中孵育后的分枝杆菌抑制率
安全性方面,细菌脂质对M1型和M2型人原代巨噬细胞表现出良好的生物相容性。MTT实验显示,经细菌脂质处理后,两种巨噬细胞的线粒体活性均有所提升,未出现明显毒性。泡沫细胞形成实验表明,与阳性对照相比,BL-DPPC-MSPs仅引起dTHP-1细胞轻微的脂质蓄积,未诱导强烈的反应或泡沫细胞大量形成。细胞因子分析显示,该制剂处理后,巨噬细胞释放的肿瘤因子- (TNF- )和趋化因子(CCL2)水平与利福平处理组相当,提示其可能通过适度调节免疫反应发挥作用,而非引发过度炎症。
此外,研究还观察到细菌脂质可能对巨噬细胞极化产生影响。M2型巨噬细胞在处理后出现形态改变,类似泡沫细胞,这与分枝杆菌感染时巨噬细胞的表型转换特征相符,可能有助于增强对胞内病原体的清除。
图 4:细菌脂质对巨噬细胞线粒体活性及形态的影响
这项研究成功开发出一种基于细菌脂质涂层的介孔二氧化硅颗粒药物递送系统,通过独特的脂质组成和涂层技术,显著提升了抗结核药物的抗菌效能,同时保证了良好的生物相容性和安全性。这一策略不仅为结核病的肺部局部治疗提供了新方案,也为应对耐药性问题开辟了新途径,有望在未来的抗结核治疗中发挥重要作用,为全球终结结核病流行的目标贡献力量。(100yiyao.com)
参考文献:
Pacheco JEC, Davids C, Yalovenko T, et al. Bioinspired mycobacterial lipid coating of porous particles for enhanced antimicrobial efficacy.Eur J Pharm Sci. Published online August 6, 2025. doi:10.1016/j.ejps.2025.107225
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