抗菌藥物耐藥性的不斷加劇以及細菌高致病性的存在,使得由耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和銅綠假單胞菌(PAO1)引發的感染問題愈發復雜,且死亡率居高不下。細菌性肺炎因其較高的死亡率和發病率,被視為一個重要的公共衛生問題。肺部吸入是一種通過咽喉和支氣管進行藥物遞送的非侵入性方法。吸入療法能夠有效控制藥物在肺部的給藥劑量,并最大限度地減少全身副作用,在治療多種肺部疾病,如肺結核、哮喘、慢性阻塞性肺疾病和肺部感染等方面具有巨大潛力。然而,在肺部給藥的情況下,藥物需要穿透包裹肺黏膜的黏液層才能實現吸收。
銅作為對人體健康至關重要的微量元素,具有劑量依賴性的抗菌特性和細胞毒性,常被用于對抗多種微生物,包括革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌和真菌。細胞內銅離子的異常積累會干擾三羧酸循環(TCA)中的脂酰化成分,最終引發蛋白質毒性應激和細胞死亡。然而,銅離子引起的重金屬毒性對肝臟和腎臟具有明顯的毒性作用,限制了其在全身給藥中的應用。因此,本研究旨在探究通過氣道給藥方式,銅基材料在治療急性細菌性肺炎方面的潛力。
圖2.Cu?O - BSO NPs的肺部滯留和黏膜穿透能力
圖3. Cu?O-BSO NPs 導致MRSA銅死亡機制分析
圖4. Cu?O-BSO NPs在急性肺炎動物模型中抗菌抗炎效果分析
Cu?O-BSO NPs 在治療急性 MRSA 肺炎方面具有顯著的抗菌和抗炎效果,能夠保護小鼠肺部免受損傷,提升小鼠生存率和預后。具體通過對小鼠肺部損傷情況、中性粒細胞浸潤指標、炎癥相關蛋白指標、促炎細胞因子水平、小鼠生存情況及其他相關生理指標的檢測和分析,證實了 Cu?O-BSO NPs 在減輕肺組織損傷、減少炎癥反應、降低炎性細胞因子產生、提高生存率等方面的積極作用。
然而,盡管本研究取得了一定成果,但仍存在一些局限性。例如,對于Cu?O-BSO NPs在長期治療過程中的潛在毒副作用尚未進行全面評估,且在實際臨床應用中的劑量精準調控以及與其他治療方法的聯合使用等方面,還需要進一步深入研究。未來的研究方向可圍繞這些問題展開。一方面,應深入開展毒理學研究,全面評估Cu?O-BSO NPs在不同劑量、不同治療周期下對機體各組織器官的潛在影響,以確保其臨床應用的安全性。另一方面,需進一步探索優化劑量方案,結合患者的具體病情、生理狀態等因素,實現精準給藥。同時,積極研究其與其他治療手段的協同作用,如與傳統抗生素或免疫治療方法相結合,以提高治療效果,為解決急性細菌性肺炎這一公共衛生難題提供更有效的策略。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.202408580
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