综述：纳米材料-真菌相互作用研究：探索抗真菌纳米药物的工程学原理

这篇综述系统探讨了纳米材料与病原真菌的相互作用机制，重点解析了抗真菌纳米药物（如脂质体AmBisome?、银纳米颗粒AgNPs）通过细胞壁/膜破坏、代谢干扰（ROS生成）及基因毒性等多途径发挥作用的工程学原理，为开发新型纳米抗真菌制剂提供了关键设计思路。

　　

纳米材料-真菌相互作用：抗真菌纳米药物的工程学探索

1. 引言

真菌感染已成为全球重大健康威胁，尤其是曲霉属（Aspergillus）、念珠菌属（Candida）和隐球菌属（Cryptococcus）引发的疾病。传统抗真菌药物因毒性、耐药性等问题疗效受限，而纳米药物通过改善药代动力学（PK/PD）和直接相互作用展现出突破性潜力。目前临床已应用脂质体两性霉素B（AmBisome^?）等制剂，但其与真菌的直接作用机制仍待深入解析。

2. 致病真菌与临床挑战

临床关键真菌如耐药的耳念珠菌（C. auris）和烟曲霉（A. fumigatus）具有复杂细胞结构：隐球菌的荚膜（含GXM/GalXM多糖）、念珠菌的甘露糖蛋白外层及曲霉的α-1,3-葡聚糖层构成主要屏障。细胞膜中特有的麦角固醇（ergosterol）成为多烯类和唑类药物的靶点，但宿主相似性导致肝/肾毒性。

3. 抗真菌纳米药物的应用

脂质体（80 nm）通过β-葡聚糖介导的界面作用靶向真菌细胞壁，而pH敏感立方相纳米粒（240-260 nm）在酸性环境中静电吸附并破坏膜完整性。银纳米颗粒（AgNPs, 8-12 nm）联合氟康唑可使最小抑菌浓度（MIC）从32 μg/mL降至0.5 μg/mL，临床喷雾剂疗效优于克霉唑。

4. 相互作用机制解析

4.1 脂质纳米系统

AmBisome^?通过β-葡聚糖结合实现膜融合释放药物，空载脂质体则滞留于细胞壁。pH响应型六方/立方相转换纳米粒在感染微酸环境中增强静电吸附，引发胞质泄漏。

4.2 聚合物纳米结构

壳聚糖纳米粒（170-435 nm）通过质子化氨基破坏膜稳态，并穿透细胞抑制DNA合成。二硒化钼（MoSe₂）纳米片（8.7 nm厚）导致膜去极化，其边缘锋利结构增强穿透效率。

4.3 金属纳米颗粒

• 结构破坏：铜纳米线（30-60 nm×20-30 μm）比球形颗粒更有效引发膜崩解

• 代谢干扰：氧化铜纳米粒（5.8 nm）诱导线粒体钙超载和ROS爆发

• 基因毒性：金纳米粒（30 nm）引起核浓缩和DNA断裂，下调麦角固醇合成基因

5. 展望

未来设计需平衡纳米材料对真菌的特异性杀伤与宿主安全性，关注尺寸效应（如<50 nm穿透性更佳）和表面化学修饰。联合疗法（如AgNPs+唑类）及靶向功能化（如甘露糖配体）将成为突破耐药瓶颈的关键策略。