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尿路感染（UTI）因致病菌耐药成为治疗难题。研究人员开展生物合成氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）抗尿路致病性大肠杆菌的体内外研究。结果显示 ZnO NPs 抗菌效果好且毒性低，为 UTI 治疗提供新方向。
在泌尿系统健康领域，尿路感染（UTI）一直是困扰全球公共卫生的重大问题。它不仅给患者带来身体上的痛苦，还造成了沉重的经济和医疗负担。其中，大肠杆菌作为主要致病菌，由于抗生素的滥用，耐药问题日益严重，使得传统治疗手段逐渐陷入困境。在这样的背景下，开发新型有效的治疗药物迫在眉睫。纳米技术的兴起为解决这一难题带来了新的希望，氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）凭借其独特的性质和潜在的医学应用价值，成为科研人员关注的焦点。
来自埃及索哈杰大学的研究人员针对这一现状，开展了一项深入研究，旨在探究生物合成的 ZnO NPs 对尿路致病性大肠杆菌的抗菌作用，以及在体内对生理和组织学变化的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为尿路感染的治疗提供了新的思路和方向。
研究人员在本次研究中，主要运用了以下几种关键技术方法：
- 细菌鉴定技术：从尿路感染确诊病例的尿液样本中分离细菌，通过革兰氏染色、生化测试初步鉴定，再利用 PCR 和 16S 基因测序等技术确定细菌种类11。
- 纳米颗粒合成与表征技术：使用芦荟叶提取物生物合成 ZnO NPs，通过 UV - Vis 分光光度计、X 射线衍射（XRD）分析仪和透射电子显微镜（TEM）对其进行检测和表征12。
- 抗菌测试技术：采用圆盘扩散药敏试验、肉汤微量稀释法测定 ZnO NPs 的体外抗菌效果；通过对大鼠进行分组感染实验，观察尿液培养结果评估其体内抗菌作用1314。
- 生理和组织学检测技术：实验结束后采集大鼠血液样本，检测血液学和生化指标；获取大鼠重要器官制作组织切片，观察组织学变化1516。
研究结果如下：
- 细菌菌株鉴定：经鉴定，分离出的细菌菌株为产超广谱 β - 内酰胺酶（ESBL）的大肠杆菌（Escherichia coli）OR064346，与多种同物种菌株具有高度相似性1。
- ZnO NPs 的合成与特性：成功生物合成 ZnO NPs，其在 383nm 处有吸收峰，具有六方纤锌矿晶体结构，平均晶粒尺寸约为 16.7nm，多数呈六边形，中位粒径约 20nm2。
- 体外抗菌效果：圆盘扩散药敏试验和肉汤微量稀释法表明，ZnO NPs 对大肠杆菌有明显抗菌作用，其最小抑菌浓度（MIC）为 3.2mg/mL，最小杀菌浓度（MBC）为 3.9mg/mL，抗菌效果优于阿莫西林 / 克拉维酸3。
- 体内抗菌效果：在大鼠感染模型实验中，ZnO NPs 治疗组尿液中大肠杆菌数量显著减少，第 4 剂后恢复率达 83.3%，第 8 剂后存活率达 100%，且未观察到明显毒性反应45。
- 血液学参数变化：感染组出现红细胞增多症和血小板减少症，而 ZnO NPs 给药组红细胞、血小板计数恢复正常，白细胞计数显著增加67。
- 生化参数变化：感染组尿素水平显著降低，ZnO NPs 给药组尿酸和葡萄糖水平显著降低，肝酶等指标显示 ZnO NPs 能缓解感染对肝脏的影响89。
- 组织学变化：感染组胃、肝、脾、肾和心脏等器官出现明显炎症反应，ZnO NPs 治疗组炎症反应得到有效抑制，器官结构基本保持正常10。
研究结论和讨论部分指出，ZnO NPs 作为一种有潜力的治疗药物，在抗菌方面表现出良好的效果。其不仅能够有效抑制尿路致病性大肠杆菌的生长，还能减轻细菌感染引起的体内生理和组织学变化，对重要器官起到保护作用。同时，研究表明 ZnO NPs 具有潜在的抗糖尿病和抗痛风性关节炎特性，这为其在医学领域的应用开拓了更广阔的前景。不过，目前关于 ZnO NPs 在体内的长期影响和作用机制仍有待进一步研究。总体而言，该研究为尿路感染的治疗提供了新的方向，有望推动相关领域的进一步发展，为临床治疗提供更安全、有效的药物选择。
