二氧化硅纳米颗粒（SiO2-NPs）对弓形虫感染治疗潜力的新发现

《Acta Tropica》：Assessing the therapeutic potential of silicon dioxide nanoparticles in acute and chronic toxoplasmosis in BALB/c mice

来自伊朗大不里士大学的研究人员评估 SiO2-NPs 对弓形虫急慢性感染的疗效，发现其或有双重治疗优势。

　　弓形虫病是由专性细胞内寄生虫刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）引起的感染，在全球范围内严重威胁人类健康，尤其是免疫功能低下的人群。本研究旨在评估二氧化硅纳米颗粒（SiO₂-NPs）对 BALB/c 小鼠急性（T. gondii RH 株）和慢性（T. gondii PRU 株）感染的治疗效果。在急性感染模型中，40 只小鼠感染了 10⁴个刚地弓形虫速殖子；在慢性感染模型中，40 只小鼠注射了 50 个活性包囊。小鼠接受 SiO₂-NPs 或乙胺嘧啶治疗，并对寄生虫负荷和组织病理学变化进行评估。结果显示，SiO₂-NPs 显著减少了大脑中的包囊数量，表明其在控制刚地弓形虫增殖方面的有效性。在急性感染情况下，寄生虫负荷有统计学意义的下降（p < 0.01）。虽然乙胺嘧啶组和 SiO₂-NPs 组之间没有显著差异（*p* > 0.05），但纳米颗粒在急性感染中表现出比乙胺嘧啶更强的疗效。此外，组织病理学分析表明，与阳性对照组相比，接受 SiO₂-NPs 治疗的小鼠病变较轻。研究结果表明，SiO₂-NPs 可能具有双重治疗优势，既能减少寄生虫负荷，又能减轻组织损伤。还需要进一步研究探索 SiO₂-NPs 有效性背后的机制，并评估其对刚地弓形虫感染的长期影响。

刚地弓形虫是一种可引发弓形虫病的专性细胞内寄生虫，是世界上最重要的人兽共患病病因之一。全球约三分之一的人口感染刚地弓形虫，通常是由于食用了受污染的水和食物。在弓形虫病中，猫科动物是终宿主，包括人类在内的多种脊椎动物是中间宿主。先天性感染、摄入组织包囊或卵囊以及食用受污染的食物或水是刚地弓形虫的主要传播途径。健康成年人感染通常无症状，但免疫功能低下的患者和婴儿会出现严重疾病。先天性感染发生于孕期母体感染后，疾病的严重程度取决于感染时的孕期阶段。患有严重疾病的儿童可能出现脉络膜和视网膜炎症、脑积水、惊厥、脑内钙化和小头畸形等症状，甚至有些儿童之后会出现神经系统受累的症状。慢性弓形虫病通常无症状，因为组织包囊会持续存在数月甚至数年，这意味着如果人类和动物感染急性弓形虫病而无症状且未及时治疗，包囊就会留在体内。

急性弓形虫病的治疗基础是防止速殖子增殖以减少病理损伤，并使用皮质类固醇减轻炎症反应。弓形虫病的治疗方案因临床症状、受影响的器官、妊娠状态（包括孕周）以及患者是否免疫功能低下而有所不同。目前弓形虫病的常用治疗药物包括乙胺嘧啶（PYR）和磺胺嘧啶（SDZ），它们作用于寄生虫嘧啶生物合成途径中的关键酶。然而，寄生虫耐药性的发展使这些药物的有效性日益受到影响，而且这些药物还会产生不良反应。因此，随着耐药菌株不断出现并使弓形虫病的治疗更加复杂，寻找替代治疗方法变得至关重要。

纳米技术最近在寄生虫学领域受到关注，被视为克服传统药物局限性的一种有前景的方法。由于纳米颗粒尺寸小且具有独特的表面反应等特性，在医学应用中得到了开发利用。此外，小尺寸的纳米颗粒能够穿过细胞膜，引发更多反应，还能在组织中积累，为靶向宿主组织中的刚地弓形虫包囊创造有利条件。在纳米颗粒中，金属纳米颗粒的适应性使其作为抗寄生虫药物，尤其是抗弓形虫药物的应用受到研究。许多研究对不同金属纳米颗粒在体外和体内对弓形虫病的作用进行了探讨。在大多数研究中，金属纳米颗粒的应用比非金属纳米颗粒更受青睐，比如氧化锰、金、锌和银纳米颗粒在弓形虫病的体外和体内治疗中的应用。纳米颗粒（NPs），如金属氧化物和 SiO₂-NPs，因其高渗透性、靶向递送能力和延长的血液循环时间等独特特性而展现出潜力。本研究旨在评估 SiO₂-NPs 在减轻急性和慢性弓形虫病模型中刚地弓形虫感染的病理影响方面的疗效。

SiO₂是一种纯度为 99% 的无定形白色粉末，平均粒径为 30 - 50nm。本研究使用由美国休斯顿 Twig LeafLane 公司生产（产品编号 7631 - 86 - 9）的 SiO₂纳米颗粒制备分散液。使用动态光散射（DLS，英国马尔文 Zetasizer-ZS）分析合成的 SiO₂纳米颗粒的 zeta 电位，还使用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）检查 SiO₂纳米颗粒的形态。

利用扫描电子显微镜（SEM）分析二氧化硅纳米颗粒（NPs）的形态特征，结果显示二氧化硅纳米颗粒平均粒径约为 50nm，呈球形且分布均匀。动态光散射（DLS）分析进一步表明，二氧化硅纳米颗粒呈单分散状态，粒径范围约为 50 - 100nm。

弓形虫病是一种由于有效治疗方案有限而备受关注的寄生虫病。对于免疫功能正常的患者，标准治疗通常包括乙胺嘧啶（PYR）、磺胺嘧啶（SDZ）和皮质类固醇。乙胺嘧啶（PYR）和磺胺嘧啶（SDZ）均抑制二氢叶酸还原酶（DHFR）和二氢蝶酸合酶（DHPS），这两种酶是寄生虫生存所必需的嘧啶生物合成途径中的关键酶。

这些研究结果表明，SiO₂-NPs 能有效靶向组织包囊，这对控制急性和慢性感染以及预防复发至关重要。SiO₂-NPs 可能通过减少寄生虫负荷和最小化组织损伤提供双重治疗益处。还需要进一步研究阐明其作用机制，并评估其对刚地弓形虫感染的长期影响。

动物研究方案已获得伊朗大不里士大学伦理委员会批准（伦理代码：IR.TABRIZ.REC.1402.129）。
本研究不涉及知情同意声明。

论文标题：“评估二氧化硅纳米颗粒在 BALB/c 小鼠急性和慢性弓形虫病中的治疗潜力”（稿件编号：ACTROP-d - 24–02,050）。所有符合作者标准的人员均被列为作者，所有作者均证明他们充分参与了研究工作，并对文章内容承担公共责任，包括参与研究的构思、设计、分析、撰写或修改稿件。此外，每位作者均证明……

Ahmad Nematollahi：撰写 - 审阅与编辑、验证、监督、获取资金、概念构思。Monireh Khordadmehr：撰写 - 初稿、方法学、形式分析。Parisa Shahbazi：撰写 - 初稿、方法学、形式分析。Reyhaneh Moghaddami：撰写 - 初稿、方法学、调查、形式分析。Kimia Moradi：撰写 - 初稿、方法学、调查。Deniz Armanmanesh：撰写 - 初稿、方法学、调查。