基于棕榈酸鲸蜡酯的LL-37肽纳米粒：一种可吸入抗肺部细菌感染的新型递送系统

为解决传统给药途径限制抗菌肽LL-37疗效的问题，研究人员开发了基于棕榈酸鲸蜡酯(CP)的固体脂质纳米粒(SLN)，通过乳化法制备粒径35-42 nm的载药纳米粒，肽负载量达6.1%。该纳米粒能穿透黏液屏障，保护LL-37免受降解，显著降低铜绿假单胞菌生物膜活性（LD50较游离肽降低67%），为肺部感染治疗提供新策略。

　　

肺部感染是全球重大健康威胁，铜绿假单胞菌等病原体形成的生物膜导致抗生素耐药性加剧。传统抗菌肽LL-37虽具广谱抗菌活性，但存在胃肠降解快、黏膜穿透差和细胞毒性等问题。针对这些挑战，克拉科夫理工大学等机构的研究团队在《Biomaterials Advances》发表创新成果，开发了可吸入的LL-37肽纳米递送系统。

研究采用乳化-溶剂挥发法制备纳米粒，通过原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)表征形貌与表面组成，利用人工黏液模型评估穿透性，并采用BEAS-2B和Calu-3细胞模型及铜绿假单胞菌生物膜实验验证生物相容性与抗菌效果。

【3.1 纳米粒的理化性质】
AFM显示CP+LL-37纳米粒呈球形（中位粒径38 nm），XPS证实表面存在6%的LL-37和48%聚乙烯醇(PVA)。当CP:LL-37比例为5:1时，zeta电位从-15.5 mV转为+9.0 mV，促进黏液素吸附形成"蛋白冠"，使最终表面电位均一化至-7.7~-12.2 mV。荧光标记实验证实载药纳米粒2小时内穿透人工黏液层的效率显著高于空白纳米粒。

【3.2 体外细胞毒性】
在BEAS-2B细胞中，游离LL-37的LD₅₀为157 μg/ml，而CP+LL-5:1纳米粒（含等量肽）使细胞存活率保持>90%。流式细胞术显示纳米粒组ROS阳性细胞仅15%，远低于游离肽组(70%)。气液界面(ALI)培养的Calu-3细胞经纳米粒处理后，跨上皮电阻(TEER)值保持>200 Ω·cm²，紧密连接蛋白ZO-1分布完整。

【3.3 抗菌活性】
针对铜绿假单胞菌生物膜，CP+LL-5:1纳米粒展现双重作用：预防模式下LD₅₀为102-166 μg/ml；对已形成生物膜，其LD₅₀(1.72 mg/ml)较游离肽(310 μg/ml)更具优势，表明纳米载体可增强LL-37穿透生物膜基质的能力。

该研究创新性地通过纳米工程技术解决了抗菌肽递送的关键瓶颈：① 粒径<50 nm和PVA修饰赋予黏液穿透性；② 脂质基质保护LL-37并降低细胞毒性；③ 正电荷特性增强细菌膜相互作用。相比现有吸入抗生素，该系统对生物膜感染显示出独特优势，为耐药菌肺炎治疗提供了新思路。研究团队建议未来可优化载药量（如采用纳米结构脂质载体），并拓展至肺炎链球菌等其他呼吸道病原体的研究。