基于碳纳米管纳米酶复合水凝胶靶向Dectin-1/p38 MAPK通路治疗真菌性角膜炎的创新研究

本研究针对真菌性角膜炎(FK)治疗中系统性副作用和耐药性难题，开发了一种负载伊曲康唑(IZ)的纳米酶（碳纳米管CNT）复合阴离子水凝胶(NTH@CNT/IZ)。通过体外抗真菌实验证实其能有效抑制烟曲霉菌生长（50μg/mL时菌落形成单位减少），并证实其通过下调Dectin-1/IL-1β/TNF-α炎症通路和抑制p38 MAPK磷酸化发挥双重作用。该研究为FK治疗提供了兼具靶向给药和免疫调节功能的新型局部治疗方案。

　　

真菌性角膜炎(Fungal keratitis, FK)是全球角膜盲的主要病因，尤其在发展中国家，烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus)和镰刀菌(Fusarium)是主要致病菌。当前临床面临两大困境：传统抗真菌药物如那他霉素存在溶解度低、缺乏抗炎作用等局限性；而全身用药又易产生耐药性和毒副作用。更棘手的是，真菌侵袭过程中触发的过度炎症反应会加重角膜损伤，形成"真菌破坏-炎症风暴"的恶性循环。面对这一临床挑战，江南大学附属医院眼科团队创新性地将纳米技术与水凝胶载药系统相结合，开发出具有靶向治疗潜力的新型制剂。

研究团队采用多学科交叉策略，通过碳纳米管(CNT)功能化修饰构建纳米酶载体，结合具有剪切稀化特性的阴离子水凝胶(NHC)，负载抗真菌药物伊曲康唑(IZ)，形成NTH@CNT/IZ复合系统。关键技术包括：X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)表征材料特性；实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测炎症因子表达；小鼠烟曲霉菌角膜炎模型评估治疗效果；以及流式细胞术分析细胞凋亡等。

【材料表征】通过SEM观察到NHC@CNT呈现典型的管状结构，XPS分析证实成功构建了含羧基功能团的CNT载体（C1s峰位于572.4 eV）。水凝胶表现出优异的剪切稀化特性，便于眼部给药后快速恢复凝胶状态，延长药物滞留时间。

【抗真菌效果】在50μg/mL浓度下，NTH@CNT/IZ对烟曲霉菌的抑制圈直径显著大于单一成分（p<0.01），菌落形成单位(CFU)计数降低2个数量级。特别值得注意的是，该制剂能穿透真菌生物膜，使结晶紫染色强度降低63%（与对照组相比）。

【生物相容性】ARPE-19细胞实验显示，即使在高浓度(100μg/mL)下，NTH@CNT/IZ处理组细胞存活率仍>95%，且DAPI染色未见核固缩等凋亡特征。有趣的是，虽然活性氧(ROS)水平有所升高，但伴随DNA增殖活性增强，提示可能存在适应性应激反应。

【机制研究】该研究最重要的发现是阐明了Dectin-1/p38 MAPK通路的调控作用：NTH@CNT/IZ使Dectin-1表达下调47%，同时p38磷酸化水平降低52%（p<0.001）。关键炎症因子IL-1β和TNF-α的mRNA表达量分别减少68%和71%，证实其具有"抗真菌-抗炎"双重功能。

【动物实验】小鼠模型显示，NTH@CNT/IZ治疗5天后，角膜混浊度评分从3.8±0.4降至1.2±0.3（p<0.0001），组织病理学可见中性粒细胞浸润减少，真菌负荷降低98%。特别值得注意的是，该制剂能有效穿透角膜上皮，克服黏膜和真菌屏障。

这项发表于《Applied Microbiology and Biotechnology》的研究具有三重创新价值：首次将CNT纳米酶与水凝胶载体结合用于眼部给药；首次阐明IZ通过Dectin-1/p38 MAPK通路发挥免疫调节作用；开发出首个兼具抗真菌和精准抗炎功能的FK治疗制剂。该研究不仅为真菌性角膜炎提供了新的治疗选择，其"纳米酶-水凝胶"技术平台还可拓展至其他眼部感染性疾病的治疗，具有重要的临床转化前景。未来研究可进一步优化给药方案，并探索与其他抗真菌药物的协同效应。