金黄色葡萄球菌(S.aureus)是一种常见的人畜共患病原菌,可导致畜禽皮肤感染、乳房炎和菌血症等多种疾病,不仅造成畜牧业巨大的经济损失,还可通过食物链传播给人类,危害人类健康。目前,抗生素耐药性已成为临床S.aureus治疗的最大挑战。耐药金黄色葡萄球菌,尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant S.aureus,MRSA)已成为引发畜禽感染的主要病原菌,其表现为多药耐药性。更为严重的是,作为兼性胞内菌,MRSA可在吞噬细胞内存活,逃避抗菌药物的作用和机体免疫系统的杀伤,在宿主细胞中传播导致持续性感染。然而,常规抗菌药物Bionanocomposite film因细胞膜渗透性差,胞内蓄积能力弱,活性降低或丧失等问题,难以在胞内达到有效治疗浓度,而临床上常采取的给予更大剂量抗生素的治疗方式,不仅易出现药物残留问题,还加快了耐药性发展的进程,使胞内MRSA治疗面临更大困难。此外,我国畜禽养殖业已进入了“减抗”和“限抗”的时代,因此,开发安全、高效且不易产生耐药性的新型抗菌药物与策略在胞内感染的临床治疗中具有重要意义。传统中药作为天然药用资源,具有不易产生耐药性的优势,在畜禽细菌感染疾病的防治中广泛应用,也是“替抗”药物开发的宝贵资源。光甘草定(GLA)是光果甘草中的主要活性成分,前期研究表明其具有优异的抗MRSA作用,但其存在一定毒性,且和大多数中药单体一样,GLA溶解性差且生物利用度低;同时,GLA缺乏选择性,体内分寻找更多布广,难以在胞内达到有效治疗浓度,均限制了GLA在胞内菌感染治疗中的开发与应用。以纳米制剂为基础的纳米药物递送系统不仅能够提高药物溶解性及生物利用度,还可增加药物在感染部位的蓄积,且能够进一步通过靶向基团的修饰增加宿主细胞的主动摄取,为解决畜禽胞内菌感染治疗问题提供了新途径。因此,本研究通过pH响应缩醛键将生物可降解的天然精油肉桂醛连接到具有MRSA和巨噬细胞凝集素受体靶向功能的葡聚糖上,制备了肉桂醛-葡聚糖键合物(CA-Dex),并将其作为纳米载体材料,进一步制备了担载光甘草定的纳米粒(GLA@CA-Dex),用于胞内MRSA感染的治疗,通过体内外抗菌试验,评估了该体系的抗菌作用,具体研究结果如下:(1)通过羟醛缩合反应合成了CA-Dex键合物,且肉桂醛的接枝率为7%。CA-Dex纳米粒的临界胶束浓度为42μg/m L,其形貌表征结果显示CA-Dex纳米粒呈球形,平均粒径为80.65±3.25 nm。通过激光共聚焦显微镜、流式细胞术和透射电子显微镜对其功能性进行验证,发现CA-Dex纳米药物递送系统能够主动靶向细菌和巨噬细胞,并可在酸性环境下发生解体。(2)采用透析法制备了GLA@CA-Dex纳米粒,以药物和载体的投入质量比为单一变量,载药量为考察指标,确定最佳制备条件是药物与载体的投入质量比为1:12。GLA@CA-Dex纳米粒的平均粒径为123.5±4.4 nm,其外观呈球形且分布较为均匀。此外,该纳米粒可在弱酸性环境释放GLA,且低温(4℃)和室温条件(25℃)下在30 d内粒径分布保持稳定,易于储存。(3)选用绵羊血细胞考察纳米药物递送系统的血液相容性并采取CCK-8法验证GLA@CA-Dex纳米粒的细胞毒性。结果显示,CA-Dex纳米载体生物相容性较好且无明显细胞毒性,此外,GLA和GLA@CA-Dex纳米粒在治疗浓度对RAW264.7细胞无明显毒性,细胞存活率大于90%,且CA-Dex纳米载体可降低GLA单体的细胞毒性。(4)GLA@CA-Dex纳米粒可主动靶向MRSA,提高细菌中的药物蓄积浓度,对胞外MRSA的杀菌性能优于GLA单体和万古霉素。此外,GLA@CA-Dex纳米粒可直接靶向巨噬细胞,通过网格蛋白介导的内吞作用被巨噬细胞摄取。与GLA单体相比,GLA@CA-Dex纳米粒可通过增加药物在巨噬细胞/胞内菌内的蓄积,显著增强GLA的对胞内MRSA的杀菌效果。更重要的是,GLA@CA-Dex纳米粒不易使MRSA产生耐药性,有利于长期临床应用。(5)以MRSA为病原菌建立小鼠细菌性腹膜炎模型,并使用GLA@CA-Dex纳米粒进行治疗,结果显示GLA@CA-Dex纳米粒对胞内及胞外MRSA均有良好杀菌效果,治疗后MRSA存活率显著降低,此外,GLA@CA-Dex纳米粒还可通过下调IL-6和TNF-α的表达,缓解脏器的炎症反应并减少组织损伤。综上所述,本研究制备的的智能型GLA@CA-Dex纳米粒,可通过凝集素受体促进MRSA及MRSA感染巨噬细胞的主动摄取并于靶部位pH响应的Vorinostat分子量释放药物,在提高GLA溶解性并降低其毒性的同时,减少细菌耐药性的产生,安全、高效地治疗胞内MRSA感染。不仅为难溶性中药活性成分的应用带来新思路,还为“减抗”和“限抗”时代下,胞内MRSA感染的治疗提供可行方案。