通过真菌介导的银纳米颗粒对枯草芽孢杆菌 sh3 和肺炎克雷伯菌 sh4 的分子鉴定、表征及抗菌活性

把“友好”真菌变成微小战士

抗生素耐药性感染和癌症是当今最紧迫的健康问题之一。这项研究探索了一个意想不到的盟友：一种常见的土壤真菌，它能制造出比沙粒小数千倍的银颗粒。这些微小颗粒被称为银纳米颗粒，通过环保的方式制备，然后作为对抗难治细菌和乳腺癌细胞的武器进行测试。

为什么微小的银颗粒重要

许多曾经容易被抗生素消灭的细菌现在能抵抗这些药物，使常见感染变得更难治疗甚至致命。长期以来人们就知道银可以抑制或阻止微生物生长，但将其缩小到纳米尺度会大幅增加其表面积和反应性。挑战在于以简单、廉价且无毒的方式制备此类颗粒。在这里，研究人员使用一种真菌株Fusarium oxysporum SH1，将溶解的银盐转化为固态纳米颗粒，依靠真菌自身分泌的分子而非强烈的化学试剂。这种“绿色”路线既有望实现更清洁的生产，又能让颗粒表面天然地覆盖一层稳定剂。

从发霉番茄到精准纳米材料

该真菌株最初从变质的番茄中分离出来，并通过传统形态学方法与基因测序进行鉴定。为制备颗粒，团队培养真菌，收集其丝状体周围的培养液，并加入银溶液。肉眼可见的颜色变化表明银离子正在被还原为固态纳米颗粒。随后，科学家们使用一系列成像和分析工具对产物进行表征。电子显微镜显示出主要为球形、直径在几十纳米范围的颗粒，其他方法则证实它们为晶态银，且表面被真菌的蛋白质、糖类及其他天然化合物包覆，有助于保持颗粒稳定并使尺寸均匀。

瞄准顽固细菌

接下来，研究组测试了这些真菌合成的银颗粒对两种临床难题细菌的抑制效果：革兰氏阳性菌Bacillus subtilis sh3 和革兰氏阴性菌Klebsiella pneumoniae sh4，两者对多类抗生素均表现出耐药性。在培养皿测试中，纳米颗粒在非常低的浓度下就能形成清晰的抑菌环，其有效浓度低于许多先前报道的银制品研究。当颗粒与常见抗生素如环丙沙星和氨曲南联合使用时，药物浸渍纸片周围的抑菌区明显增大。这表明银颗粒与药物之间可能存在协同作用，有望恢复那些逐渐失效的药物的效力。

对癌细胞的选择性压力

同样的纳米颗粒也在两种体外培养的人类细胞上进行了测试：MCF7 乳腺癌细胞和正常皮肤色素（黑素细胞）HFB4。通过一种基于显色的标准细胞活力检测，研究人员发现癌细胞在远低于正常细胞的颗粒剂量下即丧失活性。显微图像显示，受处理的癌细胞变圆、体积缩小并与底物脱落，表明遭受严重损伤，而正常细胞在相近剂量下仅出现较轻的变化。这种现象表明了一定程度的选择性：在本次实验条件下，真菌合成的银颗粒对癌细胞的打击强于对健康细胞的影响。

这对未来治疗意味着什么

简而言之，这项工作表明一种天然存在的真菌可以作为微型工厂，制造出对耐药细菌具有强效并对乳腺癌细胞选择性较高的微小银颗粒。该过程条件温和、避免了有毒化学品，从环境角度看具有吸引力。尽管这些发现尚处于早期且仅限于体外实验，但它们指向一种可能性：经过精心设计的真菌制银纳米颗粒未来可作为抗生素的辅助手段以恢复其效力，或被纳入新的抗癌策略。还需进一步的动物研究乃至临床试验来确认安全性、剂量及这些颗粒在生物体内的具体作用机制。

引用: Ismail, M.AM., Rafat, S., Hamza, H.A. et al. Molecular identification, characterization and antibacterial activity of fungal-mediated silver nanoparticles against Bacillus subtilis sh3 and Klebsiella pneumoniae sh4. Sci Rep 16, 10728 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42107-9

关键词: 银纳米颗粒, 绿色合成, 抗生素耐药性, Fusarium oxysporum, 乳腺癌细胞