缓释型冷冻微针递送益生菌系统对抗侵袭性白色念珠菌感染的研究

针对白色念珠菌(C. albicans)生物膜对传统抗真菌药物的耐药性问题，研究人员开发了一种基于缓释型冷冻微针(cryoMN)的益生菌递送系统，筛选出具有显著抗真菌活性的鼠李糖乳杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus) LA3菌株。该系统通过明胶-透明质酸双网络水凝胶支架实现益生菌的长期稳定性和缓释效果，在小鼠模型中展现出优于局部凝胶和克霉唑乳膏的治疗效果，为深部真菌感染提供了微创且无需冷链运输的新策略。

　　

白色念珠菌(Candida albicans, CA)作为常见的条件致病真菌，在免疫力低下时可能引发从浅表感染到致命性侵袭性念珠菌病的系列疾病。其生物膜形成能力使其对现有抗真菌药物产生高达1000倍的耐药性，而传统制剂如唑类药物(如克霉唑)和棘白菌素类(如卡泊芬净)存在渗透性差、系统毒性等问题。更棘手的是，深部真菌感染需要维持活菌治疗的冷链运输，这极大限制了益生菌疗法的应用。

针对这一系列挑战，上海市科技委员会资助的研究团队在《Journal of Controlled Release》发表了一项创新研究。他们首先从乳制品和保健品中筛选出五株候选益生菌，最终确定鼠李糖乳杆菌LA3表现最优——其无细胞上清液(CFS)在50%浓度下可抑制62.6%浮游态CA，并破坏98%生物膜结构。为突破递送瓶颈，团队开发了基于明胶-透明质酸(HA)双网络水凝胶的缓释型冷冻微针(cryoMN)系统。该技术通过低温成型保留微针机械强度，同时4℃下维持>90%益生菌活性达5天，室温下针尖完整性保持10分钟以上，成功实现"无冷链"运输。

关键技术包括：(1) 通过共培养实验和激光共聚焦显微镜(CLSM)评估益生菌抗CA效果；(2) 构建模拟生物膜的明胶-HA水凝胶支架；(3) 采用冷冻干燥法制备可穿透角质层的微针阵列；(4) 建立侵袭性念珠菌病小鼠模型验证疗效。

主要研究结果

1. 益生菌筛选：LA3在48小时共培养中使浮游CA活力降低1.01-lg，其CFS通过浓度依赖性方式破坏生物膜三维结构。
2. 递送系统优化：双网络水凝胶在4℃保存5天后仍保持90%针尖完整性和益生菌活力，突破传统cryoMN需持续冷冻的限制。
3. 体外验证：在感染角质形成细胞模型中，LA3处理组细胞存活率恢复至90%，显著高于对照组(≤79.3%)。
4. 体内疗效：小鼠模型显示LA3-cryoMN疗效优于局部LA3凝胶和克霉唑乳膏，且无溶血(<5%)或器官毒性。

结论与意义
该研究通过"菌株筛选-递送创新-疗效验证"的全链条设计，首次将缓释型cryoMN与益生菌抗真菌特性相结合。其核心突破在于：(1) 明胶-HA支架实现益生菌常温稳定存储，解决生物制剂冷链依赖；(2) 微创递送系统可穿透生物膜屏障直达深部感染灶；(3) 多模态抑菌机制(竞争抑制、免疫调节、分泌抗菌物质)降低耐药风险。这种"冷冻微针+益生菌"的组合策略不仅为深部真菌感染提供新疗法，其平台技术还可拓展至其他活菌制剂递送领域，具有重要的临床转化价值。