抗菌药物耐药性的不断加剧以及细菌高致病性的存在,使得由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和铜绿假单胞菌(PAO1)引发的感染问题愈发复杂,且死亡率居高不下。细菌性肺炎因其较高的死亡率和发病率,被视为一个重要的公共卫生问题。肺部吸入是一种通过咽喉和支气管进行药物递送的非侵入性方法。吸入疗法能够有效控制药物在肺部的给药剂量,并最大限度地减少全身副作用,在治疗多种肺部疾病,如肺结核、哮喘、慢性阻塞性肺疾病和肺部感染等方面具有巨大潜力。然而,在肺部给药的情况下,药物需要穿透包裹肺黏膜的黏液层才能实现吸收。
铜作为对人体健康至关重要的微量元素,具有剂量依赖性的抗菌特性和细胞毒性,常被用于对抗多种微生物,包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和真菌。细胞内铜离子的异常积累会干扰三羧酸循环(TCA)中的脂酰化成分,最终引发蛋白质毒性应激和细胞死亡。然而,铜离子引起的重金属毒性对肝脏和肾脏具有明显的毒性作用,限制了其在全身给药中的应用。因此,本研究旨在探究通过气道给药方式,铜基材料在治疗急性细菌性肺炎方面的潜力。
图2.Cu?O - BSO NPs的肺部滞留和黏膜穿透能力
图3. Cu?O-BSO NPs 导致MRSA铜死亡机制分析
图4. Cu?O-BSO NPs在急性肺炎动物模型中抗菌抗炎效果分析
Cu?O-BSO NPs 在治疗急性 MRSA 肺炎方面具有显著的抗菌和抗炎效果,能够保护小鼠肺部免受损伤,提升小鼠生存率和预后。具体通过对小鼠肺部损伤情况、中性粒细胞浸润指标、炎症相关蛋白指标、促炎细胞因子水平、小鼠生存情况及其他相关生理指标的检测和分析,证实了 Cu?O-BSO NPs 在减轻肺组织损伤、减少炎症反应、降低炎性细胞因子产生、提高生存率等方面的积极作用。
然而,尽管本研究取得了一定成果,但仍存在一些局限性。例如,对于Cu?O-BSO NPs在长期治疗过程中的潜在毒副作用尚未进行全面评估,且在实际临床应用中的剂量精准调控以及与其他治疗方法的联合使用等方面,还需要进一步深入研究。未来的研究方向可围绕这些问题展开。一方面,应深入开展毒理学研究,全面评估Cu?O-BSO NPs在不同剂量、不同治疗周期下对机体各组织器官的潜在影响,以确保其临床应用的安全性。另一方面,需进一步探索优化剂量方案,结合患者的具体病情、生理状态等因素,实现精准给药。同时,积极研究其与其他治疗手段的协同作用,如与传统抗生素或免疫治疗方法相结合,以提高治疗效果,为解决急性细菌性肺炎这一公共卫生难题提供更有效的策略。
论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202408580
- 上海交大章雪晴教授、新泽西理工学院许晓阳教授《Sci. Adv.》:新型吸入式核酸纳米递送系统在抗肺纤维化治疗中的应用研究 2022-07-02
- 吸入式的纳米药物载体——PAMAM树枝状大分子 2019-05-07
- 复旦大学聂志鸿/桑玉涛 Angew:多氮杂环卡宾聚合物配体 - 纳米粒子表面功能化中稳定性与精准定制的协同突破 2025-02-18
- 华南理工大学谢从珍/王瑞团队 Adv. Mater.:金属纳米粒子引导电荷消散的非线性电导材料 2025-01-15
- 山东大学崔基炜教授团队AHM:低免疫原性靶向聚乙二醇纳米粒子用于光热-免疫协同治疗 2025-01-08
- 浙江大学周民/徐峰团队《ACS Nano》:基于锰增强细菌铜死亡的粘液渗透性局部递送策略用于细菌性肺炎治疗 2024-11-15