廣東
近日，西北農林科技大學在《Advanced Science》發表題為“A Computational Strategy for Identifying Self-Assembling Food-Derived Molecules for Antiparasitic Nanotherapy”的研究論文，該研究建立了自組裝分子組合計算篩選策略，成功識別并制備出“藥食同源”熊果酸-甘草次酸無載體納米顆粒，具有協同增效抗蟲與減毒優勢，展現出良好應用前景。動物科技學院博士后屈伸野和葡萄酒學院博士研究生王婷為論文共同第一作者，王高學教授和凌飛教授為共同通訊作者。
寄生蟲病是制約水產養殖業發展的瓶頸之一，開發安全、高效的綠色抗蟲藥物是保障水產養殖業高質量發展的有效途徑。天然產物是抗蟲藥物研發的重要資源，但多數天然分子存在水溶性差、生物利用度低等問題，限制了其在漁藥創制中的應用。無載體納米遞送策略為突破這一瓶頸提供了思路。然而，目前自組裝分子組合的發現主要依賴經驗篩選和反復試錯，難以滿足高效開發需求。針對這一問題，研究團隊構建了計算篩選與實驗驗證相結合的研究范式，通過二維結構相似性分析、三維藥效團匹配和分子間相互作用預測，優先篩選出熊果酸（UA）和18β-甘草次酸（18βGA）候選自組裝分子對。進一步研究表明，兩種分子可通過氫鍵、范德華作用、疏水作用和靜電互補等多重非共價作用形成穩定納米顆粒，所得UA-18βGA NPs粒徑均一、分散性良好，并具有較好的穩定性和緩釋特征。
生物活性評價表明，與單體分子相比，UA-18βGA NPs具有更低的毒性和更強的抗寄生蟲活性，其抗蟲協同效應和減毒效應分別得到Bliss、HSA及ZIP模型驗證。在小瓜蟲感染模型中，該納米顆粒對小瓜蟲不同生活階段均表現出良好的殺滅活性，口服給藥后可顯著提高感染魚存活率，并降低寄生蟲載量。機制研究顯示，UA-18βGA NPs可通過調控Erk1/Akt相關信號誘導小瓜蟲發生凋亡，同時降低宿主體內氧化應激和炎癥反應，并促進巨噬細胞向M2樣抗炎表型轉變。
該研究創新性提出了一種用于發現天然分子自組裝組合的計算篩選策略，從多維度揭示了UA和18βGA自組裝形成抗寄生蟲納米藥物的分子基礎，并證明該納米體系兼具直接抗寄生蟲作用和宿主保護效應。研究結果為天然產物無載體納米漁藥的理性設計及寄生蟲病綠色防控提供了新的思路。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/advs.202524297
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