新型抗真菌疗法：中药三七ZR1协同益生菌抗阴道念珠菌病

天然产物长期以来是开发治疗多种疾病的治疗剂的宝贵资源，例如用于治疗疟疾的青蒿素，用于肿瘤干预的紫杉醇。尽管具有显著的功能，但天然产物常常因为溶解度和生物利用度的严重限制而无法充分发挥作用。近年来，基于天然产物的水凝胶在炎症治疗、伤口愈合应用、抗菌治疗和癌症干预方面显示出深远的疗效，但自组装水凝胶的合理设计复杂而具有挑战性，这在很大程度上是由于给定化合物形成水凝胶的能力的不可预测性。姜状三七苷R1 ( ZR1 )是一种来源于植物三七(Panax notoginseng)的三萜皂苷，据报道其具有潜在的抗肿瘤和抗血管生成作用。然而，ZR1的低溶解性限制了其生物利用度，其生物活性和临床应用仍未被探索。

湖南大学史俊峰教授团队联合澳门大学宋贺教授团队发现ZR1可以自组装成分子水凝胶，表现出游离分子形式所不具备的显著抗真菌活性，并可以负载益生菌乳酸杆菌协同抑制白念珠菌的生长，从而恢复阴道微环境，并在体内VVC小鼠模型中发挥治疗作用。表明ZR1水凝胶作为一种新的治疗VVC的干预方法具有相当大的前景。该研究成果题为“Atomic Insights Into Self-Assembly of Zingibroside R1 and its Therapeutic Action Against Fungal Diseases”，发表在Advanced Materials上。

在这项研究中，研究者们首先制备ZR1水凝胶，通过冷冻电镜对凝胶自组装结构进行解析，结果发现自组装ZR1水凝胶螺旋内部具有复杂的氢键网络，其显著特征为疏水核心搭配亲水外部结构，具有良好的机械性能和粘附性能。基于三萜皂苷的抗真菌作用，研究人员接着探究ZR1水凝胶的体外抗真菌作用，结果发现无论是单体形式还是作为水凝胶形式的ZR1，都对念珠菌病病原体白色念珠菌( C. albicans )表现出抗菌活性，且水凝胶形式下的抗菌活性更高。这促使研究人员进一步探索其作用机制。扫描电镜和共聚焦激光扫描显微镜图像都显示出暴露于ZR1纳米纤维凝胶基质导致白念珠菌细胞膜通透性增加、变形或受损。采用密度泛函理论( DFT )和分子动力学( MD )模拟研究了ZR1纳米纤维与白色念珠菌细胞膜的相互作用，发现白色念珠菌细胞壁中的β- 1，3 -葡聚糖可能是ZR1凝胶抗真菌活性的潜在靶标。ZR1纳米纤维可以通过氢键吸附到膜表面，引起膜变形，并最终破坏真菌细胞膜的完整性。随后，研究人员探索ZR1纳米纤维凝胶作为药物载体在临床上的应用潜力。他们成功将益生菌鼠李糖乳杆菌GG ( LGG )包埋进ZR1凝胶，并构建小鼠的阴道念珠菌病模型，探究ZR1凝胶协同益生菌的抗VVC作用。结果发现LGG @ ZR1处理降低了真菌细胞活力和菌落形成能力，增强宿主免疫反应，减轻宿主阴道上皮炎症，且促进阴道微生物群的恢复，表明LGG @ ZR1可以有效地改善小鼠VVC。

这项研究为克服天然产物的局限性提供了一种有前途的方法，并为设计基于天然产物的水凝胶用于更广泛的治疗开辟了新的途径，同时，也为益生菌与新型材料递送载体的结合提供了数据支持。

图1 ZR1纳米水凝胶的体外抗白念珠菌活性

图2 ZR1纳米水凝胶联合益生菌在体内抗小鼠阴道念珠菌病作用

参考文献：Peng, M., Peng, Q., Li, W., Chen, X., Yan, Q., Wu, X., Wu, M., Yuan, D., Song, H., & Shi, J. (2025). Atomic Insights Into Self-Assembly of Zingibroside R1 and its Therapeutic Action Against Fungal Diseases. Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.), e2503283. Advance online publication. https://doi.org/10.1002/adma.202503283.