过氧化钙纳米颗粒助力破解“超级细菌”难题

抗生素作为一类用于治疗细菌感染的药物，通过破坏细菌细胞结构或抑制其生长来发挥作用。然而，在长期使用抗生素的过程中，细菌会不断进化，产生对抗生素具有抗性的变种，即所谓的超级细菌。这些超级细菌对抗生素具有更强的抵抗力，使得临床对细菌感染治疗效果大打折扣，甚至还出现了“无药可用”的困局。

目前世界上还没有治疗超级细菌的特效药。在上世纪60 年代，全世界每年死于感染性疾病的人数约为700 万，而这一数字到了本世纪初上升到2000 万。其中，死于败血症的人数上升了89%。

“临床上由于患者病情危重、多器官功能障碍、自身免疫力低下，抗菌药物暴露等原因，存在较多的多重耐药菌感染发生的高危人群。”复旦大学附属华山医院抗生素研究所所长王明贵说。超级细菌能在人身上造成浓疮和毒疱，甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是，抗生素药物对它不起作用，病人会因为感染而引起可怕的炎症、高烧、痉挛、昏迷，直到最后死亡。

因抗生素滥用产生的耐药问题成为临床治疗细菌感染的全球性挑战。为应对这一挑战，全世界的科学家围绕细菌耐药性的相关问题展开了多学科交叉研究。令人欣慰的是，纳米技术的引入为解决这一问题提供了新的策略。

华中农业大学教授韩鹤友团队在《自然—通讯》在线发表一项研究，该研究巧妙地利用了α-溶血素（也称Hlα毒素）能够在细胞膜上穿孔这一特性，仿生构建了一种类细胞膜包裹的纳米系统，通过负载抗菌药物和反应底物，实现了细菌毒素触发的级联反应和药物的靶向可控释放。进一步地，这个过程能够刺激机体免疫反应，达到了药物治疗和免疫治疗的协调抗菌效果。

α—溶血素是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（也称MRSA）分泌的一种穿孔蛋白类溶血素，通过在细胞膜上形成孔，进而改变细胞膜通透性来破坏细胞，最终导致毛细血管流阻滞和局部缺血坏死。该团队利用α—溶血素这一特性，构建了一种相转换脂质体封装过氧化钙和抗生素‘利福平’（RFP）的纳米系统。当纳米系统处于室温（25℃）时，脂质体内层为固态，能够很好地保护过氧化钙和“利福平”，以防止其释放；当温度达到37℃（相转换温度）时，脂质体内层会由固态转变为液态，一旦遇到耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，细菌分泌的毒素就会被纳米系统捕获。

接下来，Hlα毒素会将纳米系统表面识别为人体皮肤细胞，并在纳米系统表面打孔，水分子通过孔道进入纳米系统与纳米过氧化钙反应，产生过氧化氢，而过氧化氢进一步分解产生氧气，会使纳米系统体积膨胀，从而促进抗生素“利福平”的大量释放，产生抗菌、清除毒素并促进伤口愈合的效果。

进一步地，被纳米系统捕获的毒素通过血液循环呈递给淋巴细胞，刺激机体产生免疫反应并分泌具有中和效应的抗体，实现了对体内毒素的有效中和，最终达到了药物治疗和免疫治疗的协调抗菌效果。

论文作者表示，超级细菌的可怕之处并不是无药可治，而是要达到治愈的效果，人体需要承受大剂量的抗生素作用。这样的做法很可能导致超级细菌被暂时歼灭的同时，又进化出更加耐药的“超级细菌”。另外，人体要承受大剂量抗生素带来的“次生灾害”，可谓“杀敌一千，自损八百”。

韩鹤友希望在后期研究中，能够与临床医生合作，从临床中分离出MRSA或者其他能够分泌溶血素的细菌菌株，结合毒素打孔以及纳米技术优势，设计更加智能化、多功能化的纳米药物，针对临床中出现的耐药性细菌感染提供新的治疗策略，争取早日将科研成果投入临床。