
压电增强纳米催化剂通过破坏氧化还原稳态引发中性粒细胞N1极化抗细菌生物膜
操控氧化还原信号分子以抑制或激活免疫信号的策略彻底改变了涉及活性氧(ROS)的疗法。然而,某些疾病对ROS和免疫细胞的攻击具有双重抗性屏障,例如医疗植入物的细菌生物膜感染,由于所涉及的氧化还原种类的多样性和复杂性,难以通过单一的外源性氧化刺激来根除。本研究证明,能够破坏细菌ROS防御系统的MOF纳米粒子可以通过同时调节感染微环境(IME)中的氧化还原稳态和启动中性粒细胞N1极化,在小鼠外科植入物感染模型中消除细菌的氧化还原抗性并诱导强大的抗菌免疫反应。从机制上讲,压电增强MOF通过倾斜能带结构来触发ROS的产生,并与MOF内负载的金精三羧酸协同作用,从而抑制CSE酶的活性。这会导致生物膜结构破坏和抗原暴露,这是通过稳态失衡和中性粒细胞N1极化信号的协同激活实现的。因此,本研究为抗生素耐药性生物膜感染的治疗提供了一种替代且有前景的策略。
该研究工作以“Piezoelectric-Enhanced Nanocatalysts Trigger Neutrophil N1 Polarization against Bacterial Biofilm by Disrupting Redox Homeostasis”为题发表在”Advanced Materials”上(Adv. Mater. 2025, 37, 2409633. https://doi.org/10.1002/adma.202409633)。通讯作者为林翰副研究员和施剑林研究员。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院上海基础研究试点项目等项目的资助和支持。
论文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202409633