纳米载药技术突破:苯唑西林纳米颗粒在羊伪结核棒状杆菌感染中的高效治疗研究

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Small Ruminant Research 1.6

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  本研究针对山羊伪结核棒状杆菌(Corynebacterium pseudotuberculosis)感染导致的干酪性淋巴结炎(CL)治疗难题,开发了苯唑西林纳米颗粒(CLXNPs)新型递送系统。通过体外巨噬细胞感染模型和自然感染山羊体内药代动力学实验,证实CLXNPs可实现99.9%的细菌杀灭率(5-log reduction),脓肿内药物浓度达17.45±10.88 ng/mL,为传统抗生素难以渗透的纤维化脓肿提供了创新解决方案。

  

干酪性淋巴结炎(Caseous Lymphadenitis, CL)是困扰全球小反刍动物养殖业的顽疾,由伪结核棒状杆菌(Corynebacterium pseudotuberculosis)引发。这种狡猾的病原体不仅能在巨噬细胞内"安营扎寨",还擅长利用脓肿的纤维化屏障形成"药物隔离区"。传统抗生素治疗面临三重困境:药物难以穿透脓肿壁、细胞内浓度不足、疗程漫长易诱发耐药性。更棘手的是,手术引流可能造成环境污染和病原扩散。面对这一困局,巴西研究团队独辟蹊径,将目光投向纳米载药技术。

研究人员采用动态光散射(DLS)和原子力显微镜(AFM)技术制备并表征了平均粒径188.41±49.34 nm、zeta电位-33.93±6.42 mV的苯唑西林纳米颗粒(CLXNPs)。通过标准化绵羊原代巨噬细胞吞噬实验,结合自然感染山羊的皮下给药(1.81 mg/kg)药代动力学研究,系统评估了该纳米制剂的治疗效果。

主要研究结果

  1. 纳米颗粒特性:CLXNPs展现优异稳定性(PDI 0.18±0.07)和球形形貌,负电荷特性有利于巨噬细胞靶向。
  2. 体外杀菌效能:8 μg/mL CLXNPs实现细胞内、外细菌载量99.9%下降(相当于5-log reduction),证实其穿透细胞膜和溶酶体屏障的能力。
  3. 体内药代特征:脓肿液药物峰浓度(17.45±10.88 ng/mL)超越血浆水平(16.35±12.88 ng/mL),消除半衰期2.01±0.65小时,显示纳米颗粒的病灶富集效应。

结论与展望
该研究首次证实系统给药的CLXNPs能突破脓肿的"铜墙铁壁",在关键战场——巨噬细胞内部建立长效"药物仓库"。这一突破性进展为CL治疗提供了双保险:既解决传统青霉素类(如PBP2m突变株)的耐药困局,又规避手术传播风险。特别值得注意的是,研究团队选择的苯唑西林(CLX)属于WHO界定"非人类关键抗菌药",这种"人病兽治"的策略有助于保护重要的人类抗生素资源。

未来研究可进一步优化给药方案,探索纳米颗粒如何改写伪结核棒状杆菌的脂质壁(含分枝菌酸)防御机制。这项发表于《Small Ruminant Research》的成果,为其他顽固性细胞内感染疾病的治疗提供了可借鉴的纳米技术范式。

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