感染性肺炎是發(fā)病率和死亡率較高的一種疾病,近幾年,金黃色葡萄球菌已經(jīng)成為主要的病原體。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的出現(xiàn)更是加劇了肺炎治療的困境。MRSA感染導(dǎo)致的死亡率明顯高于敏感菌株引起的肺炎。研究顯示菌株的高毒力和高致病性可能是導(dǎo)致MRSA感染難治的因素。除了產(chǎn)生特定的毒素外,MRSA感染還會形成生物膜,是細(xì)菌的另一重要的毒力因子。一旦形成生物膜,細(xì)菌包埋在自身產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)中,提高了對外界抗菌物質(zhì)和宿主免疫系統(tǒng)的抵抗,增加了清除的難度。因此,急需一種集抗菌、抗毒力的多功能手段治療和預(yù)防MRSA肺炎。
溶葡萄球菌酶(lysostaphin)是一種內(nèi)生肽酶,能特異性酶切葡萄球菌細(xì)胞壁中的交聯(lián)多甘氨酸橋,在體內(nèi)及體外顯示出對葡萄球菌包括MRSA菌株的殺菌能力,同時也可以有效的破壞生物膜,是一種非常有潛力的抗菌藥物。目前溶葡球菌酶已被成功研究報道用于骨骼感染,角膜炎,皮膚感染等疾病模型,但是不同于角膜,皮膚等相對較為淺表的器官,處于深部的肺臟器,通過靜脈途徑給藥后,溶葡球菌酶在肺內(nèi)的有效濃度較低,難以達(dá)到治療效果。針對以上問題,近期,浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民研究員課題組、新加坡國立大學(xué)陳小元教授課題組和浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院徐峰教授課題組聯(lián)合在國際知名期刊ACS Nano上發(fā)表文章 “Lung Targeting Lysostaphin Microspheres for Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Pneumonia Treatment and Prevention”(IF:15.881)。
本研究設(shè)計了具有良好生物相容性和可降解性的羥基乙酸共聚物(PLGA)載藥微球,用于實現(xiàn)肺部靶向遞送溶葡球菌酶改善MRSA肺炎預(yù)后。研究結(jié)果顯示該體系(LyIR@MS)在體外有較強的抗游離MRSA和抗生物膜的能力,可以有效降低MRSA毒力因子的表達(dá),提高生物膜對宿主中性粒細(xì)胞的敏感性。在MRSA肺炎小鼠模型中,治療性或者預(yù)防性尾靜脈注射LyIR@MS可以有效的聚集到肺部,在感染部位持續(xù)釋放溶葡球菌酶,提高小鼠生存率,減少肺內(nèi)細(xì)菌負(fù)荷,降低肺部炎癥損傷,預(yù)防生物膜形成進而演變成為慢性感染。本課題研究結(jié)果顯示,設(shè)計的LyIR@MS具有較大的臨床轉(zhuǎn)化潛力,是一種用來靶向治療和預(yù)防MRSA肺炎的有效技術(shù)手段。
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院博士生林秀慧,浙江大學(xué)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院博士生何健為該論文的第一和共同第一作者。浙江大學(xué)周民研究員、新加坡國立大學(xué)陳小元教授、浙二醫(yī)院徐峰教授為論文的共同通訊作者。上述研究得到了國家自然科學(xué)基金、浙江省重點研發(fā)計劃項目基金、現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點實驗室等基金項目的大力支持。
周民團隊近年來在細(xì)菌感染性疾病診斷和治療領(lǐng)域持續(xù)開展工作,發(fā)表了一系列相關(guān)研究論文(ACS Nano 2020, Biomaterials 2020, Bioact. Mater. 2021, Theronostics 2020, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018)。其中自主研發(fā)的眼用凝膠項目已獲得臨床倫理批準(zhǔn),正在開展臨床試驗。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c06460
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