【MOF载药】：基于金属-有机框架的粘膜黏附纳米药物，用于幽门螺杆菌的靶向根除、炎症调节和肠道菌群保护

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摘要：
南昌大学王小磊老师等报道的本篇文章中（Small 2024, 2308286）研究了针对H. pylori感染的新型治疗策略，制备了CS-Se修饰的Bi—MOF@CS-Se纳米药物，发现了Bi—MOF@CS-Se对H. pylori和耐药菌株表现出优异的抗菌效果，同时能缓解炎症和氧化应激，说明Bi—MOF@CS-Se纳米药物在治疗H. pylori感染方面表现出很好的潜力

研究背景：
1）H. pylori感染治疗存在挑战，主要是耐药菌株的出现，传统的抗菌药物治疗存在局限性，如对胃粘膜的渗透性差等。
2）本文通过功能化Bi—MOF@CS-Se纳米药物来解决这些问题，具有针对性、抗菌、抗炎和抗氧化应激的特性。

实验部分：
1）合成了Bi-MOF并进行了表征，用SEM展示了其棒状结构，然后制备了CS-Se聚合物以实现Bi-MOF的胃滞留和抗炎功能。FTIR光谱显示CS-Se的松散结构和良好水溶性。进一步将Bi-MOF表面修饰为CS-Se，通过SEM和能谱分析显示了Bi和Se的分布和含量。
2）XRD确定了Bi-MOF@CS-Se的晶体结构与纯Bi-MOF相匹配。FTIR显示Bi-MOF@CS-Se的C─O和Se═O键的拉伸振动峰。XPS分析确定Bi和Se元素存在三价和四价形式。Zeta电位分析显示Bi-MOF@CS-Se具有正电荷。
3）在酸性环境下，Bi-MOF@CS-Se的CS-Se套Coating在模拟胃液中解体，暴露Bi-MOF并促进Bi3+的释放。Bi-MOF@CS-Se表现出优异的在酸性条件下的抗H. pylori活性。
4）在体外实验证实Bi-MOF@CS-Se对降低H. pylori感染引起的细胞炎症和ROS积累具有显著作用。通过对H. pylori细胞的能量代谢、细胞膜通透性和氧化还原平衡进行测定，证明了Bi-MOF@CS-Se抗H. pylori的机制。

分析测试：
1）通过细菌培养实验证实Bi-MOF对H. pylori的杀灭作用，MBC为62.5 µg mL−1，MIC为31.25 µg mL−1。同时，对临床耐药菌株H. pylori进行处理后，Bi-MOF表现出显著的抗H. pylori活性，与氨苄青霉素相媲美。
2）体内实验表明，Bi-MOF@CS-Se在消除H. pylori和减轻炎症方面表现出优越性，以及对临床耐药菌株H. pylori的杀灭作用。同时，Bi-MOF@CS-Se对炎症因子的调节表现出卓越的功效。
3）通过肠道微生物组的16s rRNA测序技术检测，在治疗小鼠中，Bi-MOF@CS-Se对肠道微生态的多样性和结构没有显著影响。同时，在体外实验中，Bi-MOF@CS-Se对肠道有益菌没有毒副作用。
4）生物安全性实验显示，Bi-MOF@CS-Se在体内具有良好的兼容性，对肝肾功能无显著影响。

结论：
Bi—MOF@CS-Se纳米药物在治疗H. pylori感染方面表现出了很好的效果，通过调节炎症因子和清除过多ROS来缓解炎症和氧化应激，未来研究方向可能包括更深入的体内实验和临床试验。

展望：
1）可进一步探究该纳米药物的生物降解和代谢动力学
2）可以考虑在不同动物模型中测试该药物的安全性和有效性
3）未来研究可以关注该纳米药物的长期稳定性和对抗多种H. pylori菌株的效果。

Metal-Organic Framework Based Mucoadhesive Nanodrugs for Multifunction Helicobacter Pylori Targeted Eradication, Inflammation Regulation and Gut Flora Protection
文章作者：Yanan Zhou, Wei Zhang, Cong He, Chunxi Shu, Xinbo Xu, Huan Wang, Xiao Fei, Nianshuang Li, Yi Hu, Chuan Xie, Nonghua Lu, Xiaolei Wang, Yin Zhu
DOI：10.1002/smll.202308286
文章链接：https://doi.org/10.1002/smll.202308286