金属与金属氧化物纳米颗粒联合N-乙酰半胱氨酸（NAC）对白色念珠菌、腺病毒和SARS-CoV-2的协同抗真菌与抗病毒作用研究

这篇研究揭示了银（Ag）、氧化锌（ZnO）和氧化镁（MgO）纳米颗粒（NPs）与N-乙酰半胱氨酸（NAC）联用对耐药性白色念珠菌（C. albicans）、腺病毒（HAdV-7）和SARS-CoV-2的协同抗菌效应。通过化学还原法合成NPs，MIC值显示Ag NPs（0.5 mg·ml?1 ）活性最强，而ZnO/MgO NPs（500–1000 mg·ml?1 ）需较高浓度。NAC使NPs的MIC降低达20倍，并减少20%细胞毒性（MTT法验证）。TEM证实NPs破坏真菌细胞壁，晶体紫实验显示其抑制50%生物膜形成。抗病毒实验中，NPs联合NAC对腺病毒和SARS-CoV-2的噬斑减少率分别达100%和97%，为抗感染治疗提供新策略。

　　

引言

抗菌素耐药性（AMR）和病毒变异（如SARS-CoV-2）是全球健康挑战。传统药物研发周期长且成本高，纳米技术成为潜在解决方案。金属（银）和金属氧化物（ZnO、MgO）纳米颗粒（NPs）因广谱抗菌性、低耐药性和可调控的理化性质备受关注。本研究聚焦NPs与抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）联用，对抗临床耐药白色念珠菌和病毒（腺病毒、SARS-CoV-2）的效果及机制。

材料与方法

实验设计
采用化学还原法合成Ag、ZnO和MgO NPs，通过透射电镜（TEM）和紫外光谱（UV-Vis）表征其形貌（10–250 nm）及Zeta电位（?4.59至?21.4 mV）。通过微量稀释法测定最小抑菌浓度（MIC），MTT法评估HepG2细胞毒性，噬斑实验分析抗病毒活性。

关键方法

• 抗真菌：微量稀释法显示Ag NPs MIC为0.5 mg·ml^?1
  ，ZnO NPs为500 mg·ml^?1
  。
• 抗病毒：Vero细胞模型中，NPs（2.4–10 mg·ml^?1
  ）使腺病毒噬斑减少54–90%，SARS-CoV-2减少62–90%。
• 协同效应：NAC（0.4 mg·ml^?1
  ）使NPs的MIC降低3–20倍（FIC指数<0.5），细胞毒性下降12–18%。

结果

NPs特性与抗菌活性

• 形貌：球形Ag NPs（10 nm）比多形状Ag NPs（100–250 nm）活性更高，表明小尺寸增强穿透力。
• 协同机制：NAC通过破坏微生物二硫键增强NPs作用，且其硫醇非必需（近期研究证实）。
• 细胞毒性：HepG2细胞存活率>90%（近MIC值），IC₅₀
  为9.97–23.34 mg·ml^?1
  。

抗病毒与抗生物膜

• MgO NPs使SARS-CoV-2噬斑减少100%，ZnO NPs对腺病毒抑制率达92%。
• 亚抑菌浓度（500 mg·ml^?1
  MgO NPs）致白色念珠菌细胞壁破裂（TEM证实），生物膜形成降低50%。

讨论

NPs通过产生活性氧（ROS）、破坏膜完整性及干扰DNA发挥抗菌作用。与NAC联用可克服NPs高剂量毒性，且对耐药菌和病毒变种有效。相比阿昔洛韦（70–80%病毒抑制率），ZnO/NAC组合对腺病毒抑制率达100%，凸显其临床潜力。

结论

金属/金属氧化物NPs是低毒、广谱的抗微生物剂，其与NAC的协同效应可大幅提升疗效，为应对AMR和新兴病毒感染提供创新方案。未来需优化NPs表面功能化（如靶向修饰）以增强特异性。