[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2024-12-13] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

研究為細(xì)菌生物被膜感染治療提供新策略
作者：張晴丹     來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.qp8008.cn
近日，國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)（水禽）體系免疫抑制病防控崗位專家、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院動物醫(yī)學(xué)免疫學(xué)研究所程安春/徐傅能團(tuán)隊在Advanced Functional Materials發(fā)表研究論文。該研究設(shè)計并構(gòu)建了一種能夠捕獲內(nèi)毒素的一氧化氮（NO）納米發(fā)生器，該發(fā)生器能夠與光動力療法協(xié)同作用，有效治療細(xì)菌生物被膜感染。
抗生素在人、動物上的大量使用致使細(xì)菌的耐藥問題日益嚴(yán)重，特別是以細(xì)菌生物被膜為特征的耐藥形式是超過80%慢性及臨床感染疾病的根源，其復(fù)雜性在于通過胞外聚合物（EPS）結(jié)構(gòu)，包括多糖、蛋白質(zhì)和胞外DNA等，構(gòu)建了一道屏障，既有效抵御了宿主免疫系統(tǒng)的清除，又顯著阻礙了抗生素的滲透。
此外，生物被膜內(nèi)部的低氧和酸性等微環(huán)境特征，進(jìn)一步削弱了抗生素的效能。治療由細(xì)菌生物被膜引發(fā)的感染，關(guān)鍵在于同步實現(xiàn)多個目標(biāo)：破壞EPS結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌從生物被膜中釋放并恢復(fù)浮游狀態(tài)；分散生物被膜的整體結(jié)構(gòu)；徹底清除細(xì)菌。若未能有效達(dá)成這些目標(biāo)，解離的細(xì)菌可能會因毒力增強(qiáng)而加速擴(kuò)散，進(jìn)而造成更廣泛的感染，引發(fā)毒副反應(yīng)。
光動力療法作為一種新興的治療手段，通過產(chǎn)生活性氧（ROS）來誘導(dǎo)氧化損傷，展現(xiàn)出同時瓦解生物被膜和清除細(xì)菌的潛力。然而，ROS的半衰期較短，這大大限制其氧化損傷的有效范圍，影響了光動力療法的整體療效。在實際臨床情況中，混合細(xì)菌感染更為普遍。光動力療法誘導(dǎo)的氧化損傷可能會觸發(fā)細(xì)菌內(nèi)毒素的釋放，進(jìn)而引發(fā)炎癥、發(fā)熱等一系列健康問題。因此，在將光動力療法應(yīng)用于細(xì)菌生物被膜的治療時，如何擴(kuò)大ROS的氧化作用范圍，并有效降低由內(nèi)毒素釋放所引發(fā)的健康風(fēng)險，成為了一個亟待解決的重要科學(xué)挑戰(zhàn)。
本研究創(chuàng)新性地構(gòu)建了一種納米發(fā)生器，通過NO與ROS的結(jié)合，實現(xiàn)了最高可達(dá)原始值的百萬倍的ROS半衰期延長，促進(jìn)了具有更強(qiáng)氧化活性的過氧亞硝酸根離子（ONOO-）的生成。同時，該納米發(fā)生器內(nèi)置的酸性敏感聚合物鏈段在細(xì)菌生物被膜的微酸性環(huán)境中能發(fā)生質(zhì)子化作用，導(dǎo)致電荷反轉(zhuǎn)，有效吸附帶負(fù)電荷的內(nèi)毒素，顯著降低其對健康的風(fēng)險。通過氧化損傷理論上可以清除多種細(xì)菌生被膜且不易產(chǎn)生耐藥，未來在危害我國養(yǎng)鴨業(yè)健康發(fā)展且耐藥嚴(yán)重細(xì)菌及其被膜感染治療中提供了一種切實可行的方式。
論文相關(guān)信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202418928
（本文內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)可后臺聯(lián)系刪除。）