基于鸡卵清白蛋白合成的氧化锌纳米颗粒对实验感染马副蛔虫大鼠肺和脾的杀线虫活性及机制研究

《Scientific Reports》：Nematocidal activity of zinc oxide nanoparticles synthesized using chicken egg albumin in lung and spleen of Parascaris equorum experimentally infected rats

本研究针对马副蛔虫感染引发的寄生虫耐药性问题，开发了绿色合成的氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)。实验表明，口服30/60 mg/kg ZnO NPs可显著降低感染大鼠肺和脾幼虫数量，改善氧化应激指标(MDA、NO、GSH、CAT、GST)，并通过组织病理学和NF-κβ免疫组化证实其抗炎、抗氧化作用。该研究为抗寄生虫药物研发提供了新策略。

　　

马副蛔虫(Parascaris equorum)是困扰马科动物的重要寄生虫，尤其对幼驹危害严重。感染后可导致体重下降、咳嗽、神经系统症状，严重时甚至引发肠梗阻和死亡。更棘手的是，传统驱虫药如苯并咪唑类、大环内酯类药物已出现耐药性问题，这主要与寄生虫对药物吸收减少和代谢增强有关。面对这一挑战，纳米技术为抗寄生虫药物研发提供了新思路。

在这一背景下，开罗大学的研究团队在《Scientific Reports》上发表了一项创新研究，他们利用鸡卵清白蛋白(Chicken Egg Albumin, CEA)绿色合成了氧化锌纳米颗粒(Zinc Oxide Nanoparticles, ZnO NPs)，并系统评估了其对实验感染马副蛔虫大鼠的 therapeutic effect (治疗效果)。选择绿色合成方法是因为其相较于物理化学方法更环保、安全，而鸡卵清白蛋白作为一种优良的生物模板，能有效引导纳米颗粒的形成并防止其聚集。

为了开展这项研究，研究人员首先通过生物合成法制备了ZnO NPs，并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其进行了表征，确认其粒径约为20-21纳米，具有较好的结晶度。随后，他们从感染马副蛔虫的驴体内收集成虫并获取虫卵，通过体外胚胎培养获得感染性幼虫。研究选用36只雄性Wistar大鼠，分为感染组和未感染组，每组再设三个亚组，分别口服蒸馏水、30 mg/kg或60 mg/kg的ZnO NPs，连续给药10天。通过急性毒性试验确定ZnO NPs的半数致死量(LD₅₀)较高，表明其安全性较好。

幼虫回收率分析

研究人员采用酸分离法从肺和脾组织中回收幼虫。结果发现，与未治疗的感染组（肺组织幼虫数为16.2±0.17条/克组织，脾组织为5.8±0.17条/克组织）相比，口服ZnO NPs（30和60 mg/kg）能剂量依赖性地显著降低幼虫数量。尤其值得注意的是，60 mg/kg剂量组在脾组织中实现了幼虫的完全清除。

扫描电子显微镜(SEM)观察

SEM观察直观地展示了ZnO NPs对幼虫的损伤作用。未治疗组幼虫形态正常，体表光滑。而治疗组幼虫则出现明显的形态学改变，包括体表皱缩、出现水泡状突起(blebs, B)和孔隙(pores, P)，且失去正常的卷曲活动能力，表明ZnO NPs破坏了幼虫体壁的结构完整性。

氧化应激指标检测

感染马副蛔虫导致大鼠肺和脾组织中丙二醛(Malondialdehyde, MDA)和一氧化氮(Nitric Oxide, NO)水平显著升高，而还原型谷胱甘肽(Glutathione, GSH)含量、过氧化氢酶(Catalase, CAT)和谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathione-S-transferase, GST)活性则显著降低，提示感染引发了严重的氧化应激。经ZnO NPs治疗后，这些氧化应激指标得到显著改善，MDA和NO水平下降，GSH、CAT和GST水平回升，表明ZnO NPs具有强大的抗氧化能力，能够减轻寄生虫感染引起的组织氧化损伤。

组织病理学分析

H&E染色结果显示，感染未治疗组大鼠肺组织出现明显的间质性肺炎，伴有炎性细胞浸润、肺泡壁增厚和肺泡塌陷；脾组织则表现为白髓萎缩、红髓扩张，并可见可染体巨噬细胞(Tingible Body Macrophages, TBM)。而经过ZnO NPs治疗后，肺和脾组织的病理损伤得到显著缓解，炎症细胞浸润减少，组织结构趋于正常，且60 mg/kg剂量组的保护效果最佳。

核因子κβ(NF-κβ)免疫组化分析

NF-κβ是一种重要的转录因子，在免疫和炎症反应中发挥核心作用。免疫组化分析显示，感染组肺组织中NF-κβ的表达显著增强。而ZnO NPs治疗能剂量依赖性地降低NF-κβ的表达水平，这从分子层面解释了其抗炎作用机制。

综上所述，本研究成功验证了绿色合成的ZnO NPs对实验性马副蛔虫感染具有良好的治疗作用。其作用机制是多方面的：首先，通过直接损伤幼虫体壁发挥杀线虫效应；其次，通过增强机体抗氧化防御系统，减轻氧化应激损伤；第三，通过抑制NF-κβ通路，减轻组织炎症反应。该研究不仅为对抗马副蛔虫感染提供了一种潜在的新型绿色驱虫剂，也为利用纳米技术解决寄生虫耐药性问题提供了重要的实验依据，具有重要的理论意义和潜在的应用前景。