2024年1月，中山大学药学院Haiyan Hu团队在Journal of Controlled Release期刊（IF=10.8）发表了题为“Microenvironment responsive charge-switchable nanoparticles act on biofilm eradication and virulence inhibition for chronic lung infection treatment”的研究论文，提出了“抗生物被膜+扰动细菌外膜+抗毒力”的综合抗菌策略。该研究团队将二甲基马来酸酐（DA）修饰的带负电荷涂层与负载阿奇霉素（AZI）的ε-聚赖氨酸（ε-PLL）衍生的阳离子纳米颗粒结合，制备出了一种响应感染微环境的纳米粒（DA-AZI NPs）。该纳米颗粒能够在酸性条件下实现电荷反转，从而穿透粘液和生物膜，靶向递送具有杀菌和抗毒力双效作用的阿奇霉素，直接作用于铜绿假单胞菌（Pseudomonas. aeruginosa），并提高其内外膜渗透性。研究结果显示该纳米颗粒不仅能够显著降低肺内细菌负荷量、抑制毒力因子的产生，还能有效缓解小鼠肺部炎症和肺组织损伤，为P.aeruginosa慢性肺部感染提供了一种全新的治疗策略。

图 1. DA-AZI NP 的制备和 pH/脂肪酶响应行为的示意图 (a)，及其在慢性肺部感染治疗中的应用 (b)。

图 2. 铜绿假单胞菌生物膜的根除 (n = 3)。 用游离 AZI、SA-AZI NP 和 DA-AZI NP 处理 24 小时后铜绿假单胞菌生物膜的代表性琼脂平板图像 (a) 和 CFU (b)。 (c)不同处理后用SYTO9/PI染料染色的铜绿假单胞菌生物膜的CLSM图像。 活细菌用 SYTO9（绿色）染色，死细菌用 PI（红色）染色。 比例尺：30 μm。 (d)不同处理后铜绿假单胞菌生物膜的SEM图像。 比例尺：5 μm。

图 3. 细菌毒力的抑制 (n = 3)。 铜绿假单胞菌不同处理后产生的毒力因子、绿脓素(a)、pyoverdine(b)、蛋白酶(c)、弹性蛋白酶(d)和鼠李糖脂(e)的含量(AZI:2μg/mL)。 (f) RAW 264.7 细胞在从不同处理的铜绿假单胞菌收集的条件培养基中孵育后的细胞活力。 (g) 在 1/4 MIC 的游离 AZI、SA-AZI NP 或 DA-AZI NP 存在下与铜绿假单胞菌一起孵育 2 小时的细胞的 CLSM 图像。 比例尺：30 μm。 使用结晶紫染色测量浓度 (h) 和时间 (i) 依赖性生物膜形成。

原文链接：Microenvironment responsive charge-switchable nanoparticles act on biofilm eradication and virulence inhibition for chronic lung infection treatment - ScienceDirect

DOI: 10.1016/j.jconrel.2023.11.032