基于透明质酸-赖氨酸共轭物的pH响应型杂化纳米脂质载体用于治疗细菌性脓毒症的多功能仿生系统研究

为解决细菌性脓毒症治疗中抗生素耐药性(AMR)和免疫调节难题，南非夸祖鲁-纳塔尔大学团队开发了负载万古霉素(VCM)的pH响应型杂化纳米脂质载体(VCM-HNLCs)。研究通过合成新型透明质酸-赖氨酸(HA-Lys)共轭物，结合生育酚琥珀酸酯(TS)和油胺(OLA)，构建了具有TLR2/4靶向性、pH触发释药和抗氧化/抗炎功能的多功能纳米系统。实验证实该载体可显著增强抗菌活性(对MRSA的MIC降低8倍)、抑制生物膜形成，并在小鼠脓毒症模型中实现100%存活率。该研究为克服AMR和改善脓毒症预后提供了创新策略。

　　

细菌脓毒症作为威胁生命的全身性炎症反应，每年导致全球约1100万人死亡，其中抗生素耐药性(AMR)和免疫系统过度激活是治疗失败的主因。传统抗生素如万古霉素(VCM)面临渗透性差、生物膜穿透力弱等问题，而现有纳米载体又缺乏对感染微环境(pH 6.0)的智能响应能力。更棘手的是，细菌毒素通过过度激活Toll样受体(TLR2/4)引发"细胞因子风暴"，但现有疗法难以同时实现病原体清除和免疫调节。

针对这些挑战，南非夸祖鲁-纳塔尔大学(University of KwaZulu-Natal)的Eman Elhassan和Thirumala Govender团队在《Journal of Biomedical Science》发表创新研究。他们设计了一种集靶向递送、环境响应和免疫调节于一体的"三合一"纳米武器——基于透明质酸-赖氨酸(HA-Lys)共轭物的pH响应型杂化纳米脂质载体(VCM-HNLCs)。该系统通过仿生策略竞争性阻断TLR信号通路，同时利用酸性微环境触发抗生素释放，最终在小鼠MRSA脓毒症模型中实现细菌清除与生存率双重突破。

研究采用四大关键技术：(1)通过EDC/NHS介导的酰胺化反应合成HA-Lys共轭物，经FTIR和¹H NMR验证结构；(2)热熔乳化-超声法制备载药纳米粒，优化脂质:表面活性剂:聚合物比例(1:0.5:0.1)；(3)微尺度热泳动(MST)分析纳米粒与TLR2/4的结合亲和力；(4)建立MRSA诱导的小鼠脓毒症模型评估体内疗效。

HA-Lys共轭物的成功构建

通过EDC/NHS活化HA的羧基与赖氨酸氨基缩合，产物经透析纯化后获得81.12%收率。FTIR在1628.59 cm^-1出现显著增强的酰胺键特征峰，¹H NMR显示δ 2.76 ppm处赖氨酸CH₂特征峰位移，证实共轭物形成。

纳米载体的理化特性

最优配方VCM-HNLCs粒径110.77±1.692 nm，PDI 0.113，包封率76.27%。TEM显示球形形态，DSC证实药物成功包载。独特之处在于pH响应性——生理pH时Zeta电位-2.92 mV，在pH 6.0时转为+15.7 mV，源于OLA氨基质子化。

TLR靶向性验证

MST测定显示HA-Lys对TLR2/4的K_d值(0.0207/0.187 μM)显著低于天然配体PGN(23.945 μM)和LPS(38.145 μM)，表明其可竞争性阻断毒素-受体结合。VCM-HNLCs的K_d值(4.551 μM)仍优于PGN 5倍。

pH依赖性抗菌效果

在pH 6.0时，VCM-HNLCs对MRSA的MIC(1.95 μg/mL)较游离VCM降低8倍，且24h内完全杀灭细菌(时间杀菌曲线)。结晶紫染色显示其清除生物膜效率达93.51%，荧光显微镜证实PI大量进入死菌(膜完整性破坏)。

多重生物活性

DPPH实验显示HA-Lys和VCM-HNLCs自由基清除率分别达59.69%和61.08%。在LPS刺激的HepG2细胞中，纳米制剂使IL-6水平降低67.34%，证实抗炎作用。

体内治疗突破

MRSA脓毒症小鼠模型中，VCM-HNLCs组100%存活，而游离VCM组仅50%。器官菌落计数显示血液细菌负荷降低798倍，肝脏降低217倍，证实其全身性保护作用。

这项研究开创性地将仿生靶向、环境响应和多功能辅助治疗整合于单一纳米平台。HA-Lys共轭物首次被证明具有双重TLR拮抗作用，而pH触发释药机制解决了感染部位特异性递送难题。特别值得注意的是，该系统通过TS抑制NorA/B外排泵，将万古霉素耐药性逆转与免疫调节相结合，为脓毒症治疗提供了全新范式。未来若能开展更广泛的病原体测试和长期毒性评估，这种"智能纳米抗生素"有望成为对抗AMR危机的利器。