[所屬分類(lèi):行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-8-30] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

科學(xué)家為協(xié)同根除抗生素耐藥性生物膜提供新思路
作者：楊晨    來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，四川大學(xué)華西醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科教授邱邐、高分子科學(xué)與工程學(xué)院程沖研究員醫(yī)工交叉團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊《先進(jìn)材料》發(fā)表研究文章。該研究受噬菌體生物結(jié)構(gòu)和功能的啟發(fā)，構(gòu)建了一種尖刺狀I(lǐng)r@Co3O4（S）顆粒，其能夠作為人工噬菌體協(xié)同根除抗生素耐藥性生物膜。此外，該研究所提出的“穿透和根除”治療策略為推進(jìn)頑固性感染傷口的治療和其它抗生素耐藥性生物膜感染相關(guān)療法提供了一條新的途徑。
抗生素耐藥病原體的出現(xiàn)和蔓延已經(jīng)被確認(rèn)為全球公共衛(wèi)生危機(jī)，大大增加了發(fā)病率和死亡率。值得注意的是，約80%的頑固和難治性感染與生物膜形成密切相關(guān)。相較于浮游細(xì)菌，生物膜含有密集的胞外多聚物屏障（EPS）和富含酸度和H2O2的生物膜微環(huán)境（BME），這可以有效保護(hù)細(xì)菌免受宿主免疫防御的攻擊，并阻礙抗菌劑的滲透。此外，生物膜可以改變包裹細(xì)菌的表型并刺激持久性細(xì)菌的形成，從而給目前的抗菌治療帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因此，迫切需要?jiǎng)?chuàng)新策略來(lái)實(shí)現(xiàn)BME自適應(yīng)的全階段根除耐藥細(xì)菌生物膜。
為此，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一種尖刺狀I(lǐng)r@Co3O4（S）顆粒，能夠作為人工噬菌體協(xié)同根除抗生素耐藥性生物膜。研究工作表明，得益于豐富的納米尖刺和高活性Ir催化位點(diǎn)的協(xié)同效應(yīng)，合成的尖刺狀I(lǐng)r@Co3O4（S）人工噬菌體可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效的生物膜積累、EPS滲透和卓越的BME自適應(yīng)ROS生成。系統(tǒng)的體外研究表明，人工噬菌體可以誘導(dǎo)孔結(jié)構(gòu)，促進(jìn)原位ROS遞送并增強(qiáng)生物膜根除。此外，轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究證明，人工噬菌體的積累阻礙了細(xì)菌對(duì)EPS的附著，破壞了細(xì)菌環(huán)境的維持，并通過(guò)下調(diào)細(xì)菌內(nèi)外環(huán)境的生物合成和保護(hù)相關(guān)基因，以促進(jìn)生物膜的分散和根除。體內(nèi)研究表明，人工噬菌體可以根除MRSA生物膜并加速傷口愈合，其治療效果與萬(wàn)古霉素相當(dāng)。
基于此，研究提出的具有協(xié)同“滲透和根除”能力和顯著ROS催化活性的尖刺人造噬菌體的設(shè)計(jì)，不僅為治療抗生素耐藥性生物膜誘導(dǎo)的頑固性感染傷口提供了潛在的策略，而且還為實(shí)現(xiàn)仿生型非抗生素殺菌開(kāi)辟了新的途徑。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202404411
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