加州大学圣地亚哥分校与密苏里大学的研究人员利用人体免疫细胞膜制备超小颗粒,开发出可靶向白色念珠菌(Candida albicans)的抗真菌纳米颗粒;白色念珠菌是引发口腔、阴道酵母菌感染及血流感染的病原真菌。针对重症念珠菌感染模型小鼠的实验显示,该巨噬细胞来源纳米颗粒可降低心脏、肾脏、肺、脾脏等主要脏器的真菌载量,同时提升小鼠生存率。
该研究完整成果发表于《细胞生物材料》(Cell Biomaterials),论文标题为《细胞膜来源纳米治疗药物用于抗白色念珠菌感染》。研究人员在文中指出:“这种受生物启发的纳米盘不仅可直接破坏真菌细胞膜,还能增强宿主免疫清除能力,发挥强效抗真菌活性。”
目前真菌感染的临床治疗选择有限,且真菌耐药性问题日益受到关注。现有抗真菌药物通常靶向真菌细胞的特定结构,随着真菌演化出耐药性,药物疗效会逐渐丧失。本研究报道的纳米颗粒采用了更具潜力的治疗策略:除直接破坏真菌细胞膜外,还可激活机体天然免疫防御,提升抗感染能力。
研究人员介绍,每个纳米盘的直径约为10~20纳米,仅为正常巨噬细胞的1/1000左右。其超小尺寸是核心优势,可直接与真菌细胞膜融合并破坏膜结构,这一作用是体积完整的巨噬细胞难以实现的。
纳米盘的制备流程如下:研究人员先分离巨噬细胞的细胞膜,将其破碎为微小片段,再将膜片段融合到可生物降解聚合物制备的盘状纳米颗粒上。由于纳米盘由巨噬细胞膜构建,其表面保留了巨噬细胞用于识别、攻击念珠菌的全部受体蛋白,因此相较于红细胞等其他细胞来源的纳米颗粒,该纳米盘可更高效地识别并结合真菌细胞。
纳米盘结合真菌细胞后,会逐步破坏真菌的保护性外膜,直至膜上形成微孔;随着细胞膜完整性丧失,真菌胞内容物外泄,胞外物质渗入,最终导致真菌死亡。由于该治疗策略是通过物理方式破坏真菌细胞,而非靶向特定分子,研发人员认为真菌更难针对该疗法演化出耐药性。
该纳米盘还具备其他抗感染效应:可逆转感染过程中巨噬细胞抗真菌物质生成被抑制的状态,同时阻止念珠菌形成生物被膜——生物被膜可保护真菌细胞免受药物与免疫系统的攻击。实验还显示,在感染前或感染后给药均有显著疗效,提示该疗法也可用于念珠菌感染的预防。
后续研究中,研究团队将进一步评估该纳米盘对更多病原真菌的抗真菌活性。
专业注释
- 生物被膜:微生物聚集形成的保护性膜状结构,耐药性较强。
原文勘误
原文标题谓语动词“Shows”语法错误,主语为复数,应改为“Show”。