华中农大纳米反应器用于联合治疗细菌感染成果在《自然》杂志子刊在线发表

  • 2019-11-17 12:22
  • 作者:蒋红瑜
  • 来源:中国食品药品网

  中国食品药品网讯(记者蒋红瑜) 近日,华中农业大学化学生物学研究所所长韩鹤友教授领衔的纳米化学生物学团队在Nature Communications(《自然》杂志子刊)在线发表了题为Endogenous stimulus-powered antibiotic release from nanoreactors for a combination therapy of bacterial infections(《内源性刺激驱动纳米反应器释放抗生素用于细菌感染的联合治疗》)研究论文。这项研究是继该团队在Advanced Functional Materials(《先进功能材料》)、ACS applied materials & interfaces(《美国化学会应用材料界面》)等杂志发表纳米材料用于超级细菌感染治疗研究后的又一重要进展。


  超级细菌泛指临床上出现的多重耐药菌,对绝大多数抗生素不再敏感的细菌。由于药物滥用,使细菌迅速适应了抗生素的环境,各种超级细菌相继诞生。面对不断增长的抗生素耐药性,2017年2月,世界卫生组织(WHO)公布了首份急需新型抗生素的重点病原体清单,12种细菌种族被列入。目前世界上有肠球菌、金黄色葡萄球菌、梭状芽孢杆菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、克雷伯菌属六大超级细菌。它们均易在卫生习惯较差的人群中进行传播,一旦感染后还未有特别有效的治疗方法。


  韩鹤友教授介绍,结合该团队在智能化纳米材料设计方面的特长,本研究巧妙利用了α-溶血素能够在细胞膜上穿孔这一特性,通过负载抗菌药物和反应底物,仿生构建了一种类细胞膜包裹的“多米诺”纳米反应器,实现了细菌毒素触发的级联反应和药物的靶向及可控释放。当纳米反应器遇到金黄色葡萄球菌,细菌分泌的α-溶血素被纳米反应器捕获并在其表面打孔,水分子通过纳米孔道进入纳米反应器并与纳米过氧化钙反应产生过氧化氢,过氧化氢进一步分解产生氧气从而促进抗生素的释放,达到抗菌并促进伤口的愈合效果。纳米反应器可以有效的吸附细菌毒素,降低毒素对细胞膜的损伤,同时,纳米反应器捕获毒素后能够更好地递程给淋巴细胞,刺激机体产生中和抗体,进一步中和体内的毒素,达到免疫治疗和药物治疗双管齐下的治疗效果。


  截至2019年10月31日,记者通过Web of science以及Google scholar检索发现,目前国外加州大学圣迭哥分校-张良方老师课题组也在利用类生物膜和细菌毒素开展了毒素吸附、毒素中和、药物释放以及抗菌和毒素清除的工作。


  华中农业大学化学生物学方向的博士研究生吴阳和青年教师宋智勇博士为该论文的共同第一作者,韩鹤友教授为通讯作者。在后期研究中,该团队希望与临床医生合作,从临床中分离出MRSA(耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌)或者其它能够分泌溶血素的细菌菌株,结合毒素打孔以及纳米技术优势,设计更加智能化、多功能化的纳米药物,针对临床中出现的耐药性细菌感染提供新的治疗策略;同时,也可以结合细菌毒素打孔和各种诊断策略,实现诊疗一体化的目标,将科研成果投入临床。


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(责任编辑:张可欣)

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