综述:银和硒纳米颗粒对抗SARS-CoV-2的抗病毒活性:一项关于体外、体内和临床证据的全面系统评价

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 3.3

编辑推荐:

  本综述系统评价了银纳米颗粒(AgNPs)和硒纳米颗粒(SeNPs)对抗SARS-CoV-2的抗病毒活性。证据表明,无论是单独使用还是整合到口罩、聚合物、喷雾剂等材料中,AgNPs和SeNPs均能通过破坏病毒关键蛋白(如Spike糖蛋白)及产生ROS,在体外、体内及临床层面展现出强大的病毒灭活和抗病毒效果,为COVID-19的预防和治疗提供了创新策略。

  
本系统综述旨在回答以下问题:“银纳米颗粒(AgNPs)和硒纳米颗粒(SeNPs),无论是单独使用还是 incorporated 到材料和产品中,是否对 SARS-CoV-2 毒株表现出抗病毒活性?”
本综述已在 PROSPERO 注册,并遵循 PRISMA 2020(系统评价和Meta分析的首选报告项目)指南进行。于2025年3月对 PubMed、Scopus、Embase、LILACS、ScienceDirect、Google Scholar 和 ProQuest 进行了全面检索,以识别评估分离的或材料整合的 AgNPs 和 SeNPs 对 SARS-CoV-2 效果的研究。
AgNPs 和 SeNPs 作为分离的纳米颗粒或当被整合到口罩、护目镜、聚合物、喷雾剂、涂层、漱口水和溶液中时,对 SARS-CoV-2 及其 Spike 糖蛋白均表现出强大的病毒灭活和抗病毒活性。在体外、体内和临床研究中均证明了其高效力,且更小的粒径、更高的浓度和更长的接触时间与增强的效果相关。
分离的和材料整合的 AgNPs 和 SeNPs 在体外、体内和临床研究中均对多种 SARS-CoV-2 毒株表现出高度的抗病毒和病毒灭活效力。
纳米技术为控制当前和新出现的病毒病原体(包括 SARS-CoV-2、甲型流感病毒和 1 型单纯疱疹病毒)提供了一种有前景的方法。小于 100 nm 的纳米颗粒(NPs)表现出对病毒结合的高亲和力和有效的中和作用。金属、微量元素基、碳、脂质和生物相容性聚合物 NPs 在靶向药物递送、免疫调节和直接抗病毒活性方面展现出潜力。这些 NPs 可以相互作用并降解关键的病毒成分,例如调节转录的核衣壳蛋白(N);对病毒组装至关重要的膜糖蛋白(M);以及通过血管紧张素转换酶 2(ACE2)受体负责宿主细胞进入的刺突糖蛋白(S)。
在金属和微量元素基 NPs 中,银(AgNPs)和硒(SeNPs)因其对 SARS-CoV-2 的病毒灭活和抗病毒作用而备受关注。它们在病毒生命周期的各个阶段进行干扰,包括附着、融合、内化和复制。两种 NPs 都会产生活性氧(ROS)并与关键病毒蛋白(S、M 和 N)相互作用,导致蛋白质变性并抑制病毒进入和复制。
AgNPs 诱导更高的结构破坏,而 SeNPs 主要通过免疫调节发挥作用,激活淋巴细胞并减少氧化应激以防止细胞毒性和细胞凋亡。然而,高浓度可能导致有毒的生物累积,并且合成方法的变化可能影响离子释放,潜在地降低抗病毒功效。这些挑战可以通过调整剂量和采用具有控释系统的材料来解决。
基于 NP 的控制 SARS-CoV-2 的策略在预防和管理 COVID-19 方面具有重大前景。预防措施包括 mRNA 疫苗、非复制病毒载体疫苗和灭活病毒疫苗,并辅以生物安全措施以减少传播。治疗干预包括抗病毒药(瑞德西韦)、免疫调节剂(地塞米松、托珠单抗)、单克隆抗体(尼马瑞韦/利托那韦、卡西瑞单抗/伊德单抗)和支持疗法(氧气和对症管理)。尽管有效,但关注变体(VOCs)的出现,例如 Alpha、Beta、Gamma、Delta 和 Omicron,以及待观察变体(VOIs)如 Lambda 和 Mu,带来了长期挑战。这些变体可能增强感染性,逃避免疫反应,并对当前的疫苗和治疗表现出耐药性。
使用纳米技术将 AgNPs 和 SeNPs 功能化到材料中代表了对抗 SARS-CoV-2 的一种宝贵策略。这些 NPs 在病毒复制周期的各个阶段起作用,调节免疫反应,并表现出较低的病毒耐药风险。本系统综述旨在回答“AgNPs 和硒 SeNPs,无论是单独使用还是 incorporated 到材料和产品中,是否对 SARS-CoV-2 毒株表现出抗病毒活性?”这一问题。该综述的创新之处在于分析了不同的实验模型(体外、体内和临床)以关联其功效、作用机制及其在预防和治疗中的潜在应用。
本系统综述已在 PROSPERO 注册,并根据系统评价和Meta分析的首选报告项目(PRISMA)2020 清单进行构建。综述问题使用 PICOS 策略制定,其中包括人群(各种 SARS-CoV-2 毒株)、干预(分离的或 incorporated 到材料或产品中的 AgNPs 和 SeNPs)、比较(AgNPs 和 SeNPs 的不同浓度、尺寸和应用时间,以及对照组和/或安慰剂)、结果(抗病毒和病毒灭活活性)和研究设计(体外、体内和临床研究)。
从数据库中检索到的 1883 篇参考文献中,使用 EndNote 和 Rayyan 去除了 418 篇重复项。总共对 1465 项研究进行了标题和摘要筛选,并选择了 56 项进行全文分析。经过进一步审查,排除了 24 项研究,最终将 32 项研究纳入本综述。其中,9 项评估了分离的 AgNPs 对 SARS-CoV-2 的体外抗病毒活性,4 项评估了分离的 SeNPs 的活性。9 项研究评估了 incorporated 到材料中的 AgNPs,5 项评估了 incorporated 的 SeNPs。此外,还包括了 3 项体内研究和 2 项临床研究。
本综述中包含的研究表明,AgNPs 和 SeNPs 对多种 SARS-CoV-2 毒株和 S 糖蛋白均表现出强大的病毒灭活和抗病毒活性。这些效果在 NPs 单独使用或 incorporated 到口罩、护目镜、聚合物、喷雾剂、表面涂层、漱口水和溶液中时均被观察到。其作用机制涉及 NPs 与病毒结构(特别是 S 糖蛋白)的直接相互作用,导致其变性并阻止其与宿主细胞 ACE2 受体的结合。此外,NPs 诱导 ROS 的产生,这有助于病毒灭活。AgNPs 表现出更强的直接病毒破坏作用,而 SeNPs 则通过免疫调节发挥其抗病毒作用,激活淋巴细胞并减少氧化应激。NPs 的功效受其粒径、浓度和接触时间的影响,较小的粒径、较高的浓度和较长的接触时间能带来更好的效果。将 NPs incorporated 到生物材料中已被证明是预防 SARS-CoV-2 传播的有效策略。
基于本系统综述中包含的研究,AgNPs 和 SeNPs 在体外、体内和临床模型中均对多种 SARS-CoV-2 毒株表现出强大的抗病毒活性。将它们 incorporated 到生物医学材料中,如口罩、涂层和喷雾剂,代表了一种有前景的 COVID-19 预防和传播控制策略。然而,SeNPs 在临床环境中的探索仍然不足,并且 NPs 参数的标准化对于推进安全有效的应用至关重要。未来的研究应侧重于临床转化、NPs 特性的标准化以及探索与其他抗病毒疗法的协同效应。
本研究未从公共、商业或非营利部门的任何资助机构获得特定资助。
Andréa Candido dos Reis: 写作 - 评审和编辑,写作 - 初稿,可视化,验证,监督,软件,资源,项目管理,方法论,调查,形式分析,数据管理,概念化。Jo?o Marcos Carvalho-Silva: 写作 - 评审和编辑,写作 - 初稿,可视化,验证,软件,方法论,调查,形式分析,数据管理,概念化。
作者声明没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本报告的工作。
不适用。
无。
所有作者均未报告利益冲突。
不需要。
不适用。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号