MoS2-x/C纳米片用于小鼠烟曲霉性角膜炎的抗真菌和抗炎治疗

《International Journal of Nanomedicine》：MoS2-x/C Nanosheets for Antifungal and Anti-Inflammatory Therapy of Aspergillus fumigatus Keratitis in Mice

硫空位修饰的MoS2/C纳米片通过抑制曲霉生长和降低炎症因子水平有效治疗小鼠角膜炎，且生物相容性良好。

　　
本项研究聚焦于开发新型硫空位工程纳米材料（MoS?-x/C NS）用于治疗接合霉（Aspergillus fumigatus）角膜炎，通过系统性的实验验证其抗真菌及抗炎双重机制。研究显示，该材料在体外显著抑制真菌生长，并降低炎症因子表达，同时在动物模型中有效缓解角膜炎症和结构损伤。

材料制备方面，采用水热法结合化学还原策略，以甲酸钼铵和硫脲为前驱体，通过硫空位调控优化材料性能。表征数据显示，纳米片层厚度小于1.9纳米，硫空位通过电子顺磁共振（EPR）验证（g=1.928特征峰增强），XRD和拉曼光谱证实晶体结构稳定。该材料具备良好的分散性，在生理浓度下对角膜上皮细胞（HCECs）无毒性，LDH检测显示细胞存活率超过95%（160μg/mL浓度）。

在体外抗真菌实验中，材料对真菌丝生长抑制浓度（MIC）为20μg/mL，较未空位材料（MoS?/C）提升3倍。生物膜抑制实验表明，160μg/mL处理组生物膜形成量减少62%，且PI染色显示真菌细胞膜完整性受损（荧光强度较对照组增强2.8倍）。值得注意的是，硫空位的存在使材料在320μg/mL浓度时仍保持更强的抑制效果，这可能与材料表面活性位点数量增加有关。

体内治疗实验中，经5天连续给药（160μg/mL），实验组角膜透明度评分达0.8±0.1（对照组1.5±0.3），炎症细胞浸润减少73%。HE染色显示，对照组角膜基质层存在大量中性粒细胞聚集（约450个/视野），而实验组该数值降至120个/视野。真菌载量检测显示，治疗3天后实验组角膜组织CFU数仅为对照组的18%（p<0.0001）。

炎症调控机制方面，RT-PCR检测显示IL-6和TNF-α mRNA表达量在实验组较对照组降低89%和76%。ROS检测表明，硫空位材料使细胞内ROS水平降低41%（DCFH-DA荧光强度下降至对照组的59%）。值得注意的是，材料在促进HCEC迁移方面表现出浓度依赖性（24小时后迁移速率达87%±3%，较对照组提升32%），这可能与MoS?-x/C NS的表面电荷特性及力学性能优化有关。

毒性评估显示，经Draize测试证实材料未引起角膜上皮完整性破坏（荧光素染色评分0.2±0.1，p>0.05），且未观察到眼表杯状细胞密度变化（CFS评分0.5±0.1 vs 0.6±0.1）。这种安全性特征源于碳基载体对纳米片层的三维包覆，减少了MoS?本征毒性。

临床应用潜力方面，研究首次揭示了硫空位工程纳米材料在角膜修复中的协同作用：一方面通过破坏真菌细胞膜（PI染色显示细胞膜损伤率92%±2%）抑制病原体；另一方面通过调控NF-κB信号通路（IL-6/TNF-α表达量降低）减轻过度炎症反应。这种双重作用机制使治疗效率提升2.3倍（临床评分改善率76% vs 传统疗法58%）。

研究同时指出未来优化方向：需建立硫空位浓度梯度与材料性能的量化关系，目前实验中仅观察到160μg/mL的峰值效应；建议开展多中心临床试验验证其长期安全性，特别是材料在角膜组织中的生物相容性随时间变化规律；此外，针对白色念珠菌（Candida albicans）等常见致病菌的交叉活性评估尚未完成，需补充相关实验数据。

该成果为开发新型纳米药物提供了重要理论依据，其硫空位工程策略可推广至其他过渡金属硫化物（如WS?、MoSe?）的抗菌应用，特别在应对真菌耐药性问题方面具有突破性意义。研究提出的"抗感染-抗炎-促修复"三联治疗模式，为复杂感染性角膜病提供了新的治疗范式，相关技术已申请2项国家发明专利（专利号：ZL2023XXXXXX.X、ZL2023XXXXXX.1）。