壳聚糖 - 樟脑包封氧化锌纳米颗粒通过抑制氧化应激、炎症和 DNA 损伤抗包虫囊肿的治疗作用

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 6.9

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  为解决现有抗包虫药物副作用及手术复发问题,研究人员开展壳聚糖 - 樟脑包封氧化锌纳米颗粒(ZNP-CC)抗细粒棘球绦虫原头节(PTX)及包虫囊肿研究。发现 ZNP-CC 显著抑制 PTX 活力、诱导凋亡及 DNA 损伤,联合阿苯达唑(AZ)效果更佳,为包虫病治疗提供新方向。

  包虫病(由细粒棘球绦虫引起的人畜共患病)的治疗一直面临挑战。传统药物如阿苯达唑(AZ)存在肝毒性、骨髓抑制等副作用,手术治疗也因囊肿破裂导致的复发风险和对周围组织的损伤而受限。此外,包虫病引发的氧化应激(体内氧化与抗氧化失衡)和炎症反应(如 TNF-α、IL-1β 等细胞因子升高)会进一步加剧病情。因此,开发高效低毒、能靶向作用的新型治疗手段迫在眉睫。
伊朗洛雷斯坦医科大学的研究人员开展了相关研究,他们合成了壳聚糖 - 樟脑包封的氧化锌纳米颗粒(ZNP-CC),并通过体外、离体和体内实验评估其抗包虫效果,相关成果发表在《Biomedicine》。

研究主要采用了以下关键技术方法:通过化学沉淀法合成 ZNP-CC,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征其物理特性;采用伊红排斥试验检测原头节(PTX)活力, caspase-3 活性检测试剂盒评估凋亡水平,实时荧光定量 PCR(qPCR)分析 DNA 损伤相关基因(EgATM、EgP53)及炎症因子(TNF-α、NF-κB p65、TLR4、IL-1β)的表达;建立小鼠包虫病模型,评估 ZNP-CC 对囊肿数量、大小、重量的影响,以及对肝肾功能和氧化应激指标(MDA、SOD、GPx)的调控作用。

3.1 纳米颗粒表征


扫描电镜显示 ZNP-CC 呈棒状,未包封时平均粒径 50 nm,包封后增至 85 nm。傅里叶变换红外光谱证实樟脑成功包覆,X 射线衍射确认氧化锌的六方纤锌矿结构,晶体尺寸 17 nm。紫外 - 可见光谱显示 ZNP-CC 在生理条件下短期稳定(48 小时内),长期存在聚集倾向。

3.2 体外与离体杀原头节效应


ZNP-CC 在体外和离体条件下均能显著降低 PTX 活力,且呈浓度和时间依赖性。10 mg/mL ZNP-CC 处理 10 分钟即可使 PTX 活力降为 0,与阳性对照硝酸银效果相当。体外 IC50 随时间从 3.9 mg/mL(10 分钟)降至 1.58 mg/mL(60 分钟),离体实验则需更高浓度和更长时间,可能与囊肿内微环境干扰有关。

3.3 诱导凋亡与 DNA 损伤


ZNP-CC 处理 PTX 后,caspase-3 活性显著升高,1/2 IC50 和 IC50 浓度下分别达到 20.3% 和 31.6%,较对照组(3.6%)显著增加。同时,DNA 损伤相关基因 EgATM 和 EgP53 的表达量呈剂量依赖性上调,IC50 时分别达 5.66 倍和 3.77 倍,表明其通过激活凋亡通路和诱导 DNA 损伤发挥作用。

3.4 体内抗包虫效果


在小鼠模型中,ZNP-CC 单药或联合 AZ 均能显著减少囊肿数量、大小和重量。100 mg/kg ZNP-CC 联合 100 mg/kg AZ 组效果最佳,囊肿数量降至 0.3±0.48 个,大小 0.57±0.53 mm,重量 33.6±5.38 mg,显著优于单药组。机制上,该联合治疗可降低氧化应激标志物 MDA,升高抗氧化酶 SOD 和 GPx 活性,并抑制炎症因子 TNF-α、NF-κB p65、TLR4、IL-1β 的表达。

3.5 安全性评估


血清肝功能指标(ALT、AST、TB)显示,ZNP-CC 治疗组较感染对照组显著改善,且与未感染健康小鼠无显著差异,表明其对肝脏无明显毒性。

研究表明,ZNP-CC 通过诱导 PTX 凋亡和 DNA 损伤、抑制氧化应激和炎症反应,显著减轻小鼠包虫病感染,且与 AZ 联用具有协同效应。其机制涉及激活 caspase-3 通路、调控 ATM-p53 信号及抑制 NF-κB/TLR4 炎症轴。该研究为包虫病提供了一种高效、低毒的纳米药物新策略,尤其在联合用药方面展现出潜力,有望减少传统药物剂量及副作用。未来需进一步开展药代动力学研究和临床前毒性评估,以推动其向临床应用转化。

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