王雷 编译

  结核病(Tuberculosis, TB)是一种慢性传染病,主要由结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis)的感染引起。结核病是世界上最致命的传染病之一,每年全世界范围内大约新增1040万例,并且有170万例死亡。结核病难以控制的原因之一是用于治疗的药物需要严格的组合方案,而且药物可能是有毒性的。结核病的治疗至少要持续六个月的时间,并且每日服用大量的抗菌类药物(一般至少有四种抗生素的组合)。

  治疗结核病的药物大多都不利于身体吸收,因此患者每日需要服用很大的剂量。即使药物能够到达感染部位,也只有一部分药物会进入受感染的组织去对抗细菌。由于人体自身的代谢功能,这些药物在体内也会被迅速地降解,而且这些药物不只针对身体的感染区域,对正常的身体细胞也表现出相当大的毒性,例如,会造成肝脏损伤、手脚刺痛以及关节疼痛。在某些情况下,这些药物只能作为注射剂进入肌肉,这是一个痛苦的过程,患者需要每日进行诊疗或长期住院。

  所有这些因素导致了结核病的治疗步履维艰,并且这种治疗方案有助于耐药性结核菌株的产生和传播。耐药性结核病的治疗更加艰难,治疗时间长达两年。

  然而,纳米医学(Nanomedicine)运用于结核病的治疗给患者带来了新的希望。研究人员一直致力于纳米医学用于结核病治疗的研究,并且已经在动物身上进行了实验。来自南非的研究人员莎拉·德苏扎(Sarah D. Souza)和厄德曼·杜贝(Admire Dube)在西开普大学(University of the Western Cape)进行纳米医学和结核病的研究。

  纳米医学

  纳米医学是利用纳米技术来诊断或治疗疾病。简单来说,纳米技术就是创造出纳米尺寸范围内的结构。纳米是很小的尺寸单位,一纳米相当于一缕头发丝直径的万分之一,例如人类DNA的直径约为2.5纳米。随着科学的发展和进步,科学家们能够设计出装载结核病药物的纳米颗粒,并将它们运送到人体内的感染部位。

  纳米颗粒药物

  纳米颗粒可以装载各种类型的药物,例如蛋白质、DNA或甚至来自植物的提取物。单个纳米颗粒中也可以装载多种药物或单一类型药物的的混合物。纳米颗粒药物可通过吞咽、吸入、注射等方式进入人体。

  纳米药物已经被用于治疗癌症患者。例如,阿霉素脂质体(Doxil)和白蛋白结合型紫杉醇(Abraxane)。另一种纳米药物异丙酚(Diprivan)用来作麻醉剂。研究人员认为,纳米医学可以极大地帮助结核病患者,患者可以在较短的时间内服用较少的药物,从而减少药物的毒副作用。

  德苏扎和杜贝的研究主要集中在将纳米颗粒应用于免疫系统的靶细胞(巨噬细胞)。结核分枝杆菌能够在巨噬细胞内繁殖,并通过身体的免疫系统逃避药物的“追杀”。纳米颗粒可以向巨噬细胞传递免疫调节信号,从而使药物“杀死”致病的结核分枝杆菌。这种形式的免疫疗法具有很大的前景:它可以预防耐药性结核菌株的产生。

  纳米医学治疗结核病

  纳米颗粒用于治疗结核病的优势在于它们可以精准地定位,而且纳米颗粒能够保护药物在到达感染部位之前免于被身体代谢系统消耗掉。纳米颗粒也可以只定位于感染部位,首先,科学家可以将化学物质附着在纳米颗粒的表面上,这些物质可以精准地附着于感染部位。然后,纳米颗粒中的药物释放出来,被器官吸收。那么,结核病药物只会在必要的感染部位起作用,需要的药物会越来越少,相应的毒副作用也会降低。此外,纳米颗粒还可以控制药物释放的速率,从而延长药物在感染部位内的持续时间,这对于每天必须服用大量药物的结核病患者具有重要意义。

  我们希望这些特异性的结核病纳米药物在未来几年内能够进入临床试验,并被证明是安全有效的,从而解决一直困扰人类的慢性传染病——结核病。

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