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恭喜！IF 13.4的中国科学院1区Top期刊！《Chemical Engineering Journal》已成功发表！

已有 401 次阅读 2025-5-27 10:50 |系统分类:博客资讯

文章已发表在SCI期刊 Chemical Engineering Journal（最新中国科学院SCI期刊分区：材料科学1区Top，IF 13.4），评论可以沾沾好运~

标题为：pH-responsive drug-targeted delivery system: Dual-drug loading hollow mesoporous silica for synergistic therapy bacterial enteritis of Micropterus salmoides

摘要

细菌性肠炎是鲈鱼常见病害，传统给药方式普遍存在效率低下且易诱发耐药性等问题。

本研究合成了介孔空心二氧化硅纳米颗粒（HMSS），通过物理吸附法将恩诺沙星（ENR）与虾青素（ASX）载入纳米颗粒，吸附效率分别达77.39%和32.77%。为构建药物靶向递送系统，对ASX@HMSS进行细胞穿膜肽（CPP）功能化修饰，对ENR@HMSS进行羟丙甲纤维素邻苯二甲酸酯（HP55）包封。体外释放实验证实其具有良好缓释效果：在pH6.5条件下，ASX@HMSS-CPP累积释放率为29.58%-38.47%，ENR@HMSS-HP55累积释放率达70.19%-88.25%。

体内药代动力学研究表明，药物靶向递送纳米颗粒可延长药物在肠道内的滞留时间，整体代谢情况良好。该纳米颗粒能显著减轻肠炎感染鲈鱼的肠道炎症与组织损伤，提升抗氧化和抗炎指标，提高患病鱼体存活率。给药后，气单胞菌属丰度得到显著调控，有助于维持肠道微生物稳态。通过调控PI3K-Akt、NF-κB、MAPK及肠道IgA免疫网络信号通路，该靶向递送系统有效缓解肠道炎症。

研究结果证明，基于纳米颗粒的药物靶向递送系统在水生动物疾病防治领域具有应用潜力。

研究结果（部分）

图2. (A) HMSS、HMSS-HP55和ENR@HMSS-HP55的N₂吸附-脱附等温线；(B) HMSS、HMSS-CPP和ASX@HMSS-CPP的N₂吸附-脱附等温线。(C) HMSS、HMSS-HP55、ENR@HMSS-HP55、HMSS-CPP和ASX@HMSS-CPP对应的BET比表面积和孔体积。(D) ENR、HP55、HMSS、HMSS-HP55和ENR@HMSS-HP55的红外光谱；(E) ASX、CPP、HMSS、HMSS-CPP和ASX@HMSS-CPP的红外光谱。(F) HMSS、ENR@HMSS-HP55和ASX@HMSS-CPP薄膜的XPS全谱。(G) N 1s、(H) O 1s和(I) C 1s的高分辨率XPS谱图。

图4. (A) ENR@HMSS-HP55杀菌机制示意图。(B) ENR@HMSS-HP55（10 mg HMSS: 0.5 mg/mL ENR）和ENR@HMSS-HP55（10 mg HMSS: 0.25 mg/mL ENR）在pH 7.5、pH 6.5和pH 3.5条件下的体外杀菌效果及ENR定量释放曲线。比例尺：6 mm；IZD：抑菌圈直径。(C) FHM细胞与不同浓度HMSS、HMSS-HP55和HMSS-CPP共培养24小时后的相对细胞活力。(D) 鲈鱼摄食含ENR和ENR@HMSS-HP55饲料后，胃和肠道中恩诺沙星（ENR）浓度随时间变化情况；(E) 鲈鱼摄食含ASX和ASX@HMSS-CPP饲料后，胃和肠道中虾青素（ASX）浓度随时间变化情况。(F) 投喂含HMSS-FITC饲料2小时和12小时后鱼体荧光成像（hg. 后肠，a. 后肠前段，p. 后肠后段，绿色箭头指示荧光区域）。比例尺：1 cm。(G) 摄食含ENR@HMSS-HP55和ASX@HMSS-CPP饲料2小时和12小时后，鲈鱼肠道中Si元素的分布含量。*表示p ≤ 0.05，表示p ≤ 0.01，*表示p ≤ 0.001，**表示p ≤ 0.0001。

图6. 不同处理组肠道菌群多样性与组成分析（n = 5）。(A) Shannon指数和(B) ACE指数的α多样性分析。*表示p ≤ 0.05，**表示p ≤ 0.01。(C) ASV水平上共有和独有物种的韦恩图。(D) 门水平和(E) 科水平不同处理组肠道菌群相对丰度柱状图。(F) 各处理组肠道菌群LEfSe分析的分支图。

图7.(A) 不同比较组差异表达基因(DEGs)火山图。注：红点代表上调DEGs；绿点代表下调DEGs。(B) 介孔二氧化硅负载虾青素抗结肠炎干预作用的潜在机制示意图。(C) 不同样本组间基因表达差异的热图分析。(D) 基因功能分类桑基图(组织修复、免疫应答和细胞周期调控)。(E) 比较转录组分析与qPCR获得的基因表达模式对比。所选基因的转录表达水平均以β-actin基因标准化。表示p ≤ 0.05，表示p ≤ 0.01，表示p ≤ 0.001，****表示p ≤ 0.0001。

研究结论

通过将恩诺沙星（ENR）与虾青素（ASX）联用，我们成功构建了以介孔二氧化硅纳米颗粒为载体的靶向给药系统，用于鲈鱼肠炎治疗。

研究表明：虾青素能显著减轻肠道炎症并促进组织修复，而恩诺沙星可有效抑制致病菌增殖。该系统的pH响应特性实现了药物在肠道炎症部位的精准释放，不仅提高了治疗效果（患病鱼存活率提升至73.3%），还降低了系统毒性。

病理学分析显示，ENR@HMSS-HP55和ASX@HMSS-CPP功能饲料能明显改善肠道炎症损伤，提升抗氧化及抗炎指标。肠道菌群分析证实治疗组微生物组成趋近健康状态，转录组测序则揭示了鲈鱼肠道组织在感染和治疗过程中的基因表达变化，阐明了相关免疫应答及治疗机制。

该靶向给药系统通过减少用药量、改善肠道健康及增强疗效，为水产动物疾病防治提供了新策略。

致谢与评价

感谢广州博鹭腾生物科技有限公司提供的多模式活体成像系统（AniView600），同时感谢LetPub（www.letpub.com.cn）在论文撰写过程中提供的语言辅助服务。