摘要
背景/目的：靶向细菌毒力机制及相关炎症反应，是一种在不施加选择性存活压力的前提下解除病原体致病能力的策略。虽然Euphorbia tirucalli（铁海棠/铅笔仙人掌）能够合成效力强大的生物活性次级代谢产物，但其原始植物复合物具有极强的刺激性，这在历史上一直阻碍了其生物医学应用。本研究旨在通过聚合物纳米封装技术克服上述局限，利用E. tirucalli茎提取物的代谢组学特性来抑制细菌毒力并减轻细胞炎症。方法：采用高分辨率LC-Q-Orbitrap HRMS进行化学谱分析。分别使用不同稳定剂（吐温80、乙基纤维素和PEG 6000）制备聚合物纳米粒子，并采用TEM、DLS和XRD进行表征。在PBS（pH 7.4）中分析体外释放动力学。生物学评估包括琼脂孔扩散法、肉汤微量稀释法（MIC/MBC）、标准菌株（金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌）中毒力/生物膜基因的qRT-PCR转录分析，以及在LPS刺激的RAW 264.7小鼠巨噬细胞中通过ELISA进行的抗炎活性分析。结果：HRMS初步注释了46种代谢物，主要为甲氧基黄酮类化合物、黄酮苷和酚酸。PEG 6000稳定的纳米制剂实现了最佳的胶体特性（粒径：65 ± 15 nm，PDI：0.19 ± 0.03，Zeta电位：?29.6 ± 2.1 mV），同时实现了持续的Fickian扩散释放。纳米封装显著抑制了关键靶基因（toxA、exoS、algD、papC、fimH和cna；p < 0.05）。肉汤微量稀释法证实了显著的抗菌增强效果，其中优化后的纳米制剂（F3）在金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌中实现了MIC/MBC值8倍的降低（15.6 μg/mL vs. 粗提物125 μg/mL）。在LPS刺激的RAW 264.7巨噬细胞中，纳米制剂F2和F3显著降低了TLR-2水平，从5.99分别降至5.21和5.18，IL-17表达从2.54分别降至1.87和1.85。同样，NF-κB表达从LPS组的3.12降至F2组的2.34和F3组的2.27（p= 0.0149），证实了急性炎症信号通路的显著减弱。结论：铁海棠提取物的聚合物纳米封装成功增强了抗菌效果并减弱了炎症级联反应，在巨噬细胞培养中表现出改善的体外生物相容性。优化后的制剂（F4）实现了MIC/MBC阈值8倍的降低（15.6 μg/mL），同时下调了生物膜和毒力决定因子（fimH、papC和algD）。此外，纳米系统通过TLR-2/NF-κB通路有效抑制了LPS刺激的RAW 264.7巨噬细胞中的促炎信号。总体而言，该纳米平台展现了改善的细胞相容性，可作为兼具抗菌和抗炎双重作用的干预候选方案。
