螺旋霉素与姜黄素纳米乳联合递送治疗急慢性弓形虫病的创新研究

《Parasitology Research》:Co-delivery of spiramycin and curcumin nanoemulsions for treating acute (RH strain) and chronic (Tehran strain) toxoplasmosis in BALB/c mice

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Parasitology Research 2

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  本研究针对弓形虫病现有治疗方案存在的局限性,开发了螺旋霉素与姜黄素共载纳米乳(NE-CS)新型给药系统。研究人员通过自发乳化法制备了粒径约13.9 nm的稳定纳米乳,在体外实验中证明NE-CS能显著促进刚地弓形虫RH株速殖子死亡(250μg/ml浓度下死亡率达92%),在BALB/c小鼠模型中证实该制剂可延长急性感染生存期至13天,并将脑组织包囊数量从380±17.22减少至43±5.78。该研究为改善抗弓形虫药物的生物利用度和治疗效果提供了新策略。

  
在微生物与宿主相互作用的复杂战场上,刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)作为一种专性细胞内寄生虫,悄然感染着全球近半数人口,成为免疫缺陷患者和孕妇群体的健康隐患。这种寄生虫的狡猾之处在于其可形成潜伏于组织中的包囊,当宿主免疫力下降时便重新激活,引发致命性脑炎。当前临床主要采用乙胺嘧啶和磺胺嘋啶联合疗法,但血液学毒性、致畸性等严重不良反应极大限制了其应用。而作为孕妇感染首选药物的螺旋霉素(Spiramycin),虽安全性良好却受限于血脑屏障透过率,对中枢神经系统感染效果欠佳。
面对这一治疗困境,伊朗德黑兰医科大学的研究团队将目光投向天然产物姜黄素(Curcumin)。这种从姜黄根茎中提取的多酚类物质,虽具有抗炎、抗氧化等多重药理活性,却因水溶性差、生物利用度低而难以发挥临床价值。纳米医学技术的出现为突破这一瓶颈带来了曙光——通过构建纳米乳(Nanoemulsion, NE)载药系统,既能提升药物溶解性,又能增强其组织渗透能力。基于此,研究团队在《Parasitology Research》发表的最新研究中,创新性地开发了螺旋霉素与姜黄素共载纳米乳(NE-CS),系统评价了其对急慢性弓形虫病的治疗效果。
研究团队采用自发乳化技术构建纳米载药系统,通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征制剂理化性质,并采用MTT法评估细胞毒性。在生物学评价方面,通过体外杀速殖子实验、流式细胞术检测寄生虫死亡率,并建立BALB/c小鼠急慢性感染模型,从生存时间、腹腔速殖子计数、脑包囊数量与尺寸等多维度评估疗效。值得注意的是,所有动物实验均遵循美国国立卫生研究院(NIH)伦理准则,并使用伊朗疫苗与血清研究所提供的Vero细胞系及弓形虫RH株(Ⅰ型)和Tehran株(Ⅱ型)。
制剂表征与安全性研究
研究人员成功制备出粒径为13.9 nm、zeta电位-28.3 mV的球形NE-CS纳米乳,其稳定性实验显示一个月内无相分离现象。MTT实验表明在1000μg/ml最高浓度下,NE-CS对未感染Vero细胞仍保持9%的存活率,而空白纳米乳(NE)组细胞存活率更高。动物毒性实验显示,连续给药14天后的小鼠肝脾组织病理学切片未见异常,血清ALT、AST、ALP等肝功能指标与对照组无显著差异,证实该纳米制剂具有良好的生物相容性。
体外抗寄生虫活性
在浓度为250μg/ml的NE-CS作用120分钟后,弓形虫速殖子死亡率达92%,显著高于螺旋霉素混悬液(S-Spi)组。流式细胞术进一步验证了95.2%的寄生虫死亡率。值得注意的是,NE-CS与单纯螺旋霉素纳米乳(NE-Spi)组虽无统计学差异(p=0.25),但均显著优于传统制剂组(p<0.001),提示纳米化处理本身即可增强药物疗效。
急性感染治疗效价
动物实验结果显示,NE-CS治疗组小鼠生存时间延长至13天,而感染未治疗组仅存活5-6天。更令人惊喜的是,第5天腹腔速殖子计数显示NE-CS组寄生虫负荷(5±2.78×104)较对照组(3509±435.39×104)降低三个数量级。通过将治疗组寄生虫传代至新小鼠群体,发现NE-CS处理后的寄生虫毒力显著减弱,证实该制剂不仅能直接杀灭寄生虫,还可降低其致病性。
慢性感染控制效果
在Tehran株慢性感染模型中,NE-CS治疗使脑组织包囊数量从380±17.22个减少至43±5.78个,包囊尺寸从112.8±8.28μm缩小至4±1.11μm。二次感染实验进一步验证了该制剂对包囊活性的抑制作用,为清除潜伏感染提供了新思路。
本研究通过巧妙的制剂设计,成功突破了传统抗弓形虫药物的递送屏障。NE-CS的协同作用可能源于多重机制:姜黄素可通过调节IFN-γ、IL-1β等炎症因子增强宿主免疫应答,同时诱导寄生虫凋亡;纳米乳中的大豆油成分兼具抗氧化特性,可能辅助减轻组织炎症损伤。值得注意的是,该研究首次证实联合用药方案能同步应对急慢性感染,为临床转化提供了实验依据。不过研究仍存在一定局限,如未进行药代动力学研究直接验证脑部药物浓度,样本量规模可能影响统计效力等。未来研究可聚焦于制剂工艺优化(如载药量、包封率精确控制)、长效毒性评价以及在不同动物模型中的验证,推动这一创新疗法向临床应用迈进。
这项由Saeideh Hashemi-Hafshejani等学者完成的工作,不仅为弓形虫病治疗提供了新型纳米药物候选,更开创了天然产物与抗生素协同治疗寄生虫感染的先例,标志着纳米技术在寄生虫病治疗领域应用的重要突破。
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