电纺补片释放的中链脂肪酸可抑制白色念珠菌的并降低生物膜的活力

　　ACS Biomater. Sci. Eng.：聚合物电纺补片释放的中链脂肪酸可抑制白色念珠菌的生长并降低生物膜的活力
　　DOI:10.1021/acsbiomaterials.0c00614 口腔念珠菌病是易感人群中非常普遍的口腔疾病，其主要致病菌为白色念珠菌。由于药物/组织接触时间较短，以及抗药性念珠菌菌株的流行率增加，目前的口腔黏膜给药系统往往是无效的。本研究评估了饱和脂肪酸作为抗真菌剂的功效，并使用琼脂圆盘扩散法和生物膜测定法研究了新型粘附性电纺口腔补片的递送效果。无论是在溶液中还是由聚己内酯（PCL）或聚乙烯吡咯烷酮/RS100（PVP/RS100）电纺补片中释放，辛酸（C8）和壬酸（C9）在圆盘扩散测定中抑制白念珠菌的生长最为有效。相比之下，十二烷酸（C12）对溶液中或通过PCL或PVP/RS100补片释放的白色念珠菌生物膜表现出最有效的抗真菌活性。游离脂肪酸和补片释放的饱和脂肪酸均对野生型和耐唑的白色念珠菌菌株显示出显著的毒性。这些数据不仅提供证据证明了某些饱和脂肪酸具有用作抗真菌剂的潜力，而且还证明该疗法可以使用电纺粘附补片直接递送至念珠菌感染部位，是一种治疗口疮的新方法。
　　图1.DMSO溶液中的饱和脂肪酸范围从丁酸(C5)到十二烷酸(C12)，以0.2 M的浓度负载到滤盘上，可抑制在琼脂平板上划线的白色念珠菌菌株。氟康唑（0.8 mM）和咪康唑圆盘（10μg或2.4 nmol）被用作阳性对照，而DMSO被用作阴性对照。在野生型菌株A）SC5314上，庚酸（C7）、辛酸（C8）和壬酸（C9）具有与氟康唑和咪康唑相似的表面积抑制区，而在患者特异性菌株B）上，CAR17、C7、C8和C9具有更大的抑制区域，而常用的抗真菌药氟康唑和咪康唑则没有明显的抑制区。结果是平均值±SD（n=3）。与DMSO相比，*p＜0.05，**p＜0.01，***p＜0.001。C）与A）和B）中的数据有关的经处理的琼脂平板的视觉代表性图像。
　　图2.使用代谢XTT分析法测定白色念珠菌SC5314在脂肪酸-庚二酸（C7）和十二烷酸（C12）作用下的生物膜活性，其浓度范围从400 mM至1.56 mM，如图A所示。将数据标准化为未经处理的对照（100％生存力），表示为平均值±SD（n=3）。B）表格显示了白色念珠菌SC5314生物膜上脂肪酸的IC50。C）用C7至C12范围内的50 mM脂肪酸处理的白色念珠菌SC5314生物膜的活/死图像分析数据（与所有其他条件相比，C10-C12的p＜0.001，n=5）。D）代表性荧光活（（绿色）/死（红色）和合成图像，仅适用于条件介质，C9和C12用于生物膜。比例尺=50μm。
　　图3.PCL和PVP RS100电纺补片的代表性扫描电子显微镜图像，该补片不含脂肪酸（安慰剂）或壬酸（C9）或十二酸（C12）。右下角的比例尺适用于所有图像。
　　图4.A）含有壬酸（C9）和十二烷酸（C12）的PCL和PVP R100纤维对白色念珠菌（SC5314菌株）在划线琼脂平板上的抑制表面积与安慰剂对照组相比有显著差异。结果为平均值±SD（n=3）。将上述SD条上方的p值与PCL或PVP RS100安慰剂补片进行比较，并比较具有相同脂肪酸的PCL和PVP RS100补片。**p＜0.01，***p＜0.001。B）琼脂盘扩散板的代表性图像。C）显示了从白色念珠菌划线的琼脂板上取下的电纺补片的代表性扫描电子显微镜图像；沿着纤维的圆形是念珠菌细胞，存在于所有PCL补片中，即使含有C9和C12，但仅存在于PVP/RS100安慰剂补片中。比例尺=20μm。
　　图5.负载壬酸（C9）和十二酸（C12）的PCL和PVP/RS100电纺补片会降低SC5314和CAR17白色念珠菌生物膜的活力。条件如下：A）SC5314生物膜和B）CAR17生物膜上的PCL补片，C）SC5314生物膜和D）CAR17生物膜上的PVP/RS100补片。结果为平均值±SD（n=3）。与安慰剂电纺补片相比，*p＜0.05，**p＜0.01。
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