银和硒纳米粒子对SARS-CoV-2的抗病毒活性：体外、体内和临床证据的全面系统综述

Antiviral activity of silver and selenium nanoparticles against SARS-CoV-2: A comprehensive systematic review of in vitro, in vivo, and clinical evidence - ScienceDirect

亮点

• •银纳米粒子(AgNPs)和硒纳米粒子(SeNPs)对各种SARS-CoV-2毒株表现出强烈的抗病毒活性。
• •AgNPs通过活性氧(ROS)和病毒蛋白破坏发挥作用，而SeNPs则增强免疫力并以较低毒性阻断酶活性。
• •减小尺寸、增加剂量和延长暴露时间可增强疗效，最大化治疗的抗病毒潜力。
• •将AgNPs和SeNPs添加到口罩、聚合物和溶液中可增强分散性，实现可控释放和抗病毒作用。
• •纳米粒子的临床转化仍然具有挑战性，需要标准化方案、药代动力学数据和更多临床研究。

摘要

目标

本系统综述旨在回答以下问题："银(AgNPs)和硒(SeNPs)纳米粒子，无论是单独使用还是整合到材料和产品中，是否对SARS-CoV-2毒株表现出抗病毒活性？"

方法

本综述已在PROSPERO注册，并按照PRISMA 2020（系统综述和荟萃分析的首选报告项目）指南进行。2025年3月在PubMed、Scopus、Embase、LILACS、ScienceDirect、Google Scholar和ProQuest中进行了全面搜索，以识别评估单独或材料整合的AgNPs和SeNPs对SARS-CoV-2影响的研究。

结果

AgNPs和SeNPs对SARS-CoV-2及其刺突糖蛋白表现出强烈的杀病毒和抗病毒活性，无论是作为单独的纳米粒子，还是整合到口罩、护目镜、聚合物、喷雾剂、涂层、漱口水和溶液中。在体外、体内和临床研究中已证明高效率，且与较小的粒子尺寸、较高浓度和较长接触时间相关的结果得到改善。

结论

单独和材料整合的AgNPs和SeNPs在体外、体内和临床研究中对多种SARS-CoV-2毒株表现出高抗病毒和杀病毒效果。

图解摘要

图3. 图解摘要。银(Ag)和硒(Se)纳米粒子(NPs)对SARS-CoV-2表现出显著活性。

A. NPs通过化学和生物方法合成，并用肽功能化或用聚合物包覆。

B. NPs被整合到各种生物医学材料中以评估其抗SARS-CoV-2潜力。

C. NPs及其改性产品通过体外、体内和临床研究进行评估，以验证AgNPs和SeNPs对病毒的抗病毒功效。

D. 使用多种方法观察到对SARS-CoV-2的高抗病毒活性。

引言

纳米技术为控制当前和新兴的病毒病原体（包括SARS-CoV-2、流感A和1型单纯疱疹病毒）提供了一种有前景的方法[1-6]。小于100纳米的纳米粒子对病毒结合具有高亲和力并能有效中和病毒[1,2]。金属、微量元素、碳、脂质和生物相容性聚合物纳米粒子在靶向药物递送、免疫调节和直接抗病毒活性方面显示出潜力[7-9]。这些纳米粒子可以与关键病毒成分相互作用并降解它们，如核衣壳蛋白(N)，它调节转录；膜糖蛋白(M)，对病毒组装至关重要；以及刺突糖蛋白(S)，它通过血管紧张素转换酶2(ACE2)受体负责宿主细胞进入[7-14]。

在金属和微量元素纳米粒子中，银(AgNPs)和硒(SeNPs)因其对SARS-CoV-2的杀病毒和抗病毒作用而引人注目[15-44]。它们在病毒生命周期的各个阶段（包括附着、融合、内化和复制）进行干扰[15,44]。两种纳米粒子都产生活性氧(ROS)并与关键病毒蛋白(S、M和N)相互作用，导致变性并抑制病毒进入和复制[16,25,45]。

AgNPs引起更高的结构破坏，而SeNPs主要通过免疫调节发挥作用，激活淋巴细胞并减少氧化应激以防止细胞毒性和细胞凋亡[16,25,45]。然而，高浓度可能导致有毒的生物积累，合成方法的变化可能影响离子释放，从而可能降低抗病毒效果[1]。这些挑战可以通过调整剂量和使用具有可控释放系统的材料来解决[1]。

基于纳米粒子的控制SARS-CoV-2的策略在预防和管理COVID-19方面具有重要意义[16,25,45]。预防措施包括mRNA疫苗、非复制病毒载体疫苗和灭活病毒疫苗，辅以生物安全措施以减少传播[46-50]。治疗干预包括抗病毒药物（瑞德西韦）、免疫调节剂（地塞米松、托珠单抗）、单克隆抗体（奈玛特韦/利托那韦、卡西瑞单抗/伊德维单抗）和支持性治疗（氧气和症状管理）[46-50]。尽管这些措施有效，但关注变种（VOCs），如Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron[51-56]，以及感兴趣的变种（VOIs）如Lambda和Mu，带来了长期挑战[52,56-59]。这些变种可能增强传染性，逃避免疫反应，并对当前疫苗和治疗产生抗性[46,47]。

使用纳米技术将AgNPs和SeNPs功能化材料代表了对抗SARS-CoV-2的宝贵策略[1,16,25,45]。这些纳米粒子在病毒复制周期的各个阶段发挥作用，调节免疫反应，并表现出较低的病毒抗性风险[1,16,25,45]。本系统综述旨在解决以下问题："AgNPs和硒SeNPs，无论是单独使用还是整合到材料和产品中，是否对SARS-CoV-2毒株表现出抗病毒活性？"。该综述强调了分析不同实验模型（体外、体内和临床）以关联功效、作用机制及其在预防和治疗中潜在应用的新颖性。

注册、协议和制定综述问题

本系统综述已在PROSPERO注册，并根据系统综述和荟萃分析的首选报告项目(PRICSA)2020检查表进行结构化[60]。

综述问题使用PICOS策略制定，包括人群（各种SARS-CoV-2毒株）、干预（单独或整合到材料或产品中的AgNPs和SeNPs）、比较（不同浓度、尺寸和AgNPs和SeNPs的应用时间，以及对照组和...）

搜索结果和纳入研究

从数据库检索到的1883篇参考文献中，使用EndNote和Rayyan删除了418篇重复文献（补充表2）。总共筛选了1465项研究的标题和摘要，56项被选中进行全文分析。经过进一步审查，排除了24项研究，最终纳入本综述的有32项研究（图1）。其中，9项评估了单独AgNPs对SARS-CoV-2的体外抗病毒活性[15-23]，4项评估了...

讨论

本综述纳入的研究表明，AgNPs和SeNPs对各种SARS-CoV-2毒株和S糖蛋白表现出强烈的杀病毒和抗病毒活性（图4、图5）。当纳米粒子单独使用[15-25]或整合到口罩、护目镜、聚合物、喷雾剂、表面涂层、漱口水和溶液[26-40]中时，都观察到了这些效果。

结论

根据本系统综述纳入的研究，AgNPs和SeNPs在体外、体内和临床模型中对各种SARS-CoV-2毒株表现出强烈的抗病毒活性。将它们整合到口罩、涂层和喷雾剂等生物医学材料中，代表了预防和控制COVID-19传播的有前景的策略。然而，SeNPs在临床环境中的研究仍然不足，纳米粒子参数的标准化对于推进安全有效的...

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