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新冠疫情严峻，现有疗法需优化。研究人员开展 “里氏木霉合成的生物源纳米银（AgNPs）抗 SARS-CoV-2 感染” 研究，发现 AgNPs 可抑制病毒感染、减轻肺部炎症，为抗击新冠提供新思路。
新冠疫情自爆发以来，给全球带来了前所未有的挑战。新冠病毒（SARS-CoV-2）引发的 COVID-19 疫情，严重威胁着人类的生命健康，全球已有数百万人因此丧生。尽管目前已经有多种新冠疫苗和药物问世，但这些疗法在安全性、有效性和成本方面仍存在诸多问题，需要进一步研究改进。在这样的背景下，科研人员积极探索新的治疗方法，纳米技术成为了一个备受关注的研究方向。其中，生物源纳米银（AgNPs）因其独特的性质和潜在的抗病毒能力，吸引了众多研究者的目光。巴西多个研究机构的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Current Research in Biotechnology》上。该研究对于开发新型抗新冠病毒疗法具有重要意义，有望为抗击疫情提供新的有力武器。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是纳米银的制备与表征技术，利用里氏木霉（Trichoderma reesei）绿色合成 AgNPs，并通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等技术对其进行表征；二是分子对接技术，研究 AgNPs 与 SARS-CoV-2 刺突蛋白的相互作用；三是细胞实验技术，包括细胞培养、细胞毒性实验、病毒感染实验等，以评估 AgNPs 对细胞的影响和抗病毒效果；四是动物实验技术，选用叙利亚金黄地鼠作为模型，进行病毒感染和药物治疗实验，通过 RT-qPCR、H&E 染色、免疫组化等方法检测相关指标。
研究结果
- AgNPs 的表征：里氏木霉合成的 AgNPs 呈棕黄色，通过 UV-Vis 分光光度法确认其在 375 - 420nm 出现特征峰，表明合成成功。TEM 显示其粒径在 7 - 50nm，呈球形。DLS 分析呈现双峰分布，Zeta 电位为 - 25.3mV，表明具有一定稳定性。蛋白质质谱分析发现其表面存在多种功能的蛋白质，可能对其稳定性和功能有重要作用。
- AgNPs 与 SARS-CoV-2 刺突蛋白的相互作用：分子对接结果显示，SARS-CoV-2 刺突蛋白与 AgNPs 的结合亲和力高于与人类血管紧张素转化酶 2（ACE-2）受体的结合亲和力。不同病毒变异株的受体结合域（RBD）与 AgNPs 的结合亲和力有所差异，其中 γ 变异株最低，α 变异株最高。这表明 AgNPs 可能通过与 ACE-2 受体竞争结合刺突蛋白，从而阻止病毒进入人体细胞。
- AgNPs 对 Vero E - 6 细胞感染的影响：SEM 图像显示，经 AgNPs 处理的感染细胞表面病毒粒子浓度降低。利用表达 mCherry 的水疱性口炎病毒（VSV）构建的假病毒感染实验表明，AgNPs 处理后，mCherry 阳性细胞数量显著减少，说明 AgNPs 能有效抑制 SARS-CoV-2 感染 Vero E6 细胞，且可能干扰病毒的进入过程。
- Calu-3 细胞的细胞毒性实验：MTT 实验结果表明，浓度高达 8μg/mL 的 AgNPs 对 Calu-3 细胞活力无明显影响，CC50 值为 9.4μg/mL，IC50 值为 5μg/mL。实验选用 4 - 5μg/mL 的 AgNPs 进行后续研究，该浓度下的 AgNPs 在抑制病毒复制的同时，对细胞毒性较低，体现了生物合成 AgNPs 在临床应用中的优势。
- AgNPs 对 Calu-3 细胞感染的保护作用：在 Calu-3 细胞感染实验中，无论是预处理、同时处理还是后处理，4μg/mL 的 AgNPs 均能保护细胞免受病毒感染，并显著降低细胞内的病毒载量，其中后处理效果最为显著。这表明 AgNPs 可用于病毒感染的预防和治疗。
- AgNPs 对炎症小体的影响：在人单核细胞实验中，AgNPs 在感染前、感染期间或感染后使用，均可抑制炎症反应，降低激活的半胱天冬酶 - 1（caspase-1）水平，减少乳酸脱氢酶（LDH）释放，且在预防阶段可抑制白细胞介素 - 1β（IL-1β）释放。这表明 AgNPs 可能通过使病毒失活，减轻细胞损伤和炎症反应。
- AgNPs 的体内实验效果：在叙利亚金黄地鼠感染 SARS-CoV-2 的模型中，给予 AgNP（1mg/kg，鼻内给药）治疗后，与对照组相比，治疗组仓鼠的肺部病毒载量显著降低，急性肺损伤明显减轻，肺部病理变化改善，肺组织中刺突蛋白表达减少。这表明 AgNPs 能有效改善实验性 COVID-19 肺部病理，减轻肺部炎症。
研究结论与讨论
本研究表明，里氏木霉合成的生物源纳米银（AgNPs）在体外和体内均展现出对 SARS-CoV-2 感染的抑制作用。它不仅能够有效抑制病毒感染细胞，降低细胞和动物体内的病毒载量，还能减轻肺部炎症反应，改善肺部病理变化。这些结果为开发新型抗 COVID-19 疗法提供了有价值的参考。然而，目前对于 AgNPs 的作用机制尚未完全明确，其在临床应用中的安全性和有效性也需要进一步评估。未来研究可聚焦于深入探究 AgNPs 与病毒及细胞之间的相互作用机制，开展更多临床前和临床试验，以确定其最佳使用剂量和治疗方案，为抗击 COVID-19 提供更有效的治疗手段。
