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重医附一院胡宁、黄伟团队最新研究成果为多重耐药菌相关细胞内感染治疗新策略!

发布时间:2024.12.06
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近日,重医附一院胡宁、黄伟团队在国际著名学术期刊Advanced Science(《先进科学》)(IF=14.3,中科院/JCR分区1区)发表文章“Precise Clearance of Intracellular MRSA via Internally and Externally Mediated Bioorthogonal Activation of Micro/Nano Hydrogel Microspheres”(《通过内外介导的生物正交激活微/纳水凝胶微球精准清除胞内MRSA》)。这项研究通过创新的内外介导生物正交激活策略,实现了对细胞内MRSA的精确治疗,为治疗多重耐药细菌感染提供了一种有效的新方法。

 

重医附一院胡宁主任医师、黄伟主任医师以及上海交通大学附属瑞金医院崔文国教授为共同通讯作者,重医附一院博士研究生杨建业、陈力主治医师以及上海交通大学附属瑞金医院蔡正伟副研究员为共同第一作者。

 

 

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论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202402370

论文来源:重医附一院图书馆

 

研究团队提出一种创新的生物正交激活策略,通过内部杆菌硫醇(BSH)和外部超声(US)介导,实现对细胞内MRSA的精确清除。研究团队将功能性葡萄球菌A蛋白抗体(SPA)修饰的Cu 2+/四羧基苯基卟啉(TCPP)纳米颗粒(Cu(II)NS-SPA)整合到水凝胶微球(HAMA@Cu(II)NS-SPA),通过SPA靶向胞内MRSA,并在MRSA分泌的杆菌硫醇(内部)和超声(US)(外部)介导的生物正交激活下,精准释放活性氧(ROS)清除胞内菌。在体外实验中,HAMA@Cu(II)NS-SPA水凝胶微球在US激活下能有效清除超过95%的细胞内MRSA,并且其在体内表现出长达两周的持续抗菌效果,显著减少了促炎因子的表达,并促进了骨整合。此外,HAMA@Cu(II)NS-SPA水凝胶微球在体内外均展现出良好的生物相容性,未引起明显的系统性毒性副作用。

 

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(A) Cu(II)NS-SPA 的制备过程。
(B) 构建含有Cu(II)NS-SPA 的 HAMA@Cu(II)NS-SPA 水凝胶微球的过程。
(C) BSH 内部和US外部介导的生物正交激活,HAMA@Cu(II)NS-SPA 精确释放 ROS 以根除细胞内细菌。
MRSA是一种多重耐药细菌,它能够在宿主细胞内建立定植,从而导致严重的感染,如骨髓炎、败血症、严重肺炎和心内膜炎等。传统的高剂量抗生素治疗对于细胞内的MRSA效果不佳,且容易引起感染复发、系统性副作用,以及增强细菌耐药性。此外,研究表明MRSA能够在巨噬细胞内躲避抗生素的杀灭进行进一步生存和繁殖。并且随着多重耐药菌株的出现,抗生素的有效性将进一步下降,这为根除细胞内细菌带来了新的挑战。
声动力治疗(SDT)作为一种有效的抗菌技术,能通过产生大量活性氧(ROS)来杀死细菌,避免了药物耐药性的问题。然而,传统的声动力治疗(SDT)效果并不佳,原因一方面在于大部分声敏剂生物利用度低,药代动力学差,往往需要多次注射才能达到较高的局部浓度;此外,传统声敏剂细胞通透性差,缺乏细胞和/或细菌靶向性,即使多次声敏治疗也难以清除巨噬细胞内隐藏的MRSA。另一方面,现有的针对性抗菌治疗的SDT策略,无论是在生理还是病理微环境中,在受到超声刺激(外部)时都会表现出恒定的ROS生成,导致不加区别的组织和细胞损伤以及声敏剂的浪费。基于此, 胡宁、黄伟团队研究构建了一种基于内外生物正交活化介导的微/纳米复合微球的细胞内精准SDT策略,能够实现胞内细菌的按需清除。该方法对治疗多重耐药菌相关的细胞内感染具有较好的安全性和临床应用前景。
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专家介绍

 

 

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胡宁,主任医师、教授,博士生导师、博士后合作导师,芝加哥大学博士后。 重庆医科大学骨科实验室副主任、重庆医科大学侨联副主席。重庆中青年医学高端人才、重庆市卫生技术系列高级职称评委会专家、重庆医科大学优秀研究生导师、重庆医科大学优秀创新创业导师、重庆医科大学优秀科研团队、国际教育学院来华留学教学督导专家、重庆市体育科技专家。荣获中华医学科技奖二等奖、中华医学会骨科分会创新与转化三等奖、重庆医科大学科技创新优秀人才、2023年“互联网+”创新创业大赛市级银奖2022年“互联网+”创新创业大赛市级银奖、“互联网+”创新创业大赛市级银奖等。
 
研究方向为骨感染、免疫逃逸、线粒体动力学、分子信号通路、成骨分化、骨软骨组织工程修复和生物材料等。主持国家自然科学基金面上项目3项,主持“学科登峰计划”基础研究重大项目1项、横项课题1项,重庆市科技攻关“揭榜挂帅”项目1项以及省部级13项。以第一/通讯作者SCI论文46篇,获国家实用新型专利12项。参编中华人民共和国国家标准-外科植入物用多孔钽材料(GB/T36983—2018)。《骨关节炎临床药物治疗专家共识》执笔专家。副主编和参编教材专著7部。
擅长关节疾病和运动损伤诊疗、各类微创髋膝关节置换、单髁置换;膝关节脱位/多韧带损伤、前后韧带关节镜微创重建等。
门诊时间:周二全天(虎头岩院区),周五上午(袁家岗院区)

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黄伟,主任医师、二级教授,博士生导师、博士后合作导师。重医附一院骨科主任,重庆市卫生健康委重点实验室主任、重庆医科大学骨科实验室主任、中国人民政治协商会议第十四届全国委员会委员、中国民主促进会第十五届中央委员会委员、中国医师协会骨科医师分会副会长、重庆市医学会骨科学分会主任委员、中国医师协会骨科医师分会3D打印骨科学组组长及多个国内外知名杂志编委等职务。获得重庆五一劳动奖章、重庆市突出贡献中青年专家、重庆市突出贡献科技工作者、重庆首席专家工作室领衔专家、首批重庆市医学领军人才、第四届 “国之名医·优秀风范”、重庆市最美科技工作者、第十一届医者仁心“重庆名医专家榜 卓越建树奖”、中国影响力医生等荣誉称号及中华医学科学技术奖二等奖、重庆市科技进步二等奖等多项奖励。

 

获批国家自然科学基金5项,其中国家自然科学基金联合基金项目(重点)1项,国家自然科学基金面上项目4项。主持及参与国家级、省部级和厅局级项目38项。在国际知名期刊发表SCI论文194篇,累计影响因子 1171.62分。参编“十四五”普通高等教育规划教材”《骨科学》及《智能医学》等教材或专著13余部。获国家专利授权38项,其中发明专利4项。

 

擅长关节疾病和运动损伤诊疗、微创髋膝关节手术、复杂髋膝关节翻修及骨关节感染诊治。

门诊时间:周二下午,周四上午(袁家岗院区)

 

 

撰稿 | 杨建业

编辑 | 龙利蓉 戴安娜

排版 | 宁宇琪

校对 | 姜佳妮

审核 | 李俊龙 黄伟 胡宁 邓兴宇 李丹

 

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