Angew. Chem. :基于一种D-π-A类新型AIE分子的双管齐下抗菌策略
细菌耐药性正使得传统抗菌药物逐渐失效,由超级细菌引起的感染正严重威胁着公共卫生安全,新型抗菌药物的探索和开发变得愈发重要。不同于直接靶向作用于细菌的药物,宿主导向抗菌策略使得新开发的化合物可以通过提升免疫细胞功能或是改变病原体与细胞间的相互作用来控制细菌感染。近年来,越来越多的研究发现,具有各式各样生物活性的聚集诱导发光分子(AIEgens)在医学光学诊疗领域展现出了巨大的潜力。然而,这些分子是否具有调节免疫增强抗菌功能亟待探究。
在基于AIEgen对病原菌自身、病原菌与宿主细胞相互作用时的特点的工作基础上(Small Methods 2022, 6, 2101247;Adv. Sci. 2021, 8, 2001750),香港中文大学(深圳)唐本忠院士联合深圳大学王东教授和广州医科大学李莹教授,开发了一种同时携带阳离子,亲水性及疏水性基团的新型D-π-A类AIE分子TTTh。
研究发现,TTTh不仅可以产生明亮的荧光,同时还具备极佳的光动力学性能。更为重要的是,该分子还可以迅速靶向宿主细胞溶酶体及甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)。TTTh可以直接与细菌细胞膜结合进而破坏其完整性,且光照可以显著加强分子的杀菌效果;由于细胞膜的损伤,TTTh作用后的病原菌也更容易被免疫细胞所清除。除此以外,与巨噬细胞溶酶体结合的TTTh剂量依赖性地增强了溶酶体的酸化,并上调了水解酶Cathepsin D(CTSD)的表达及成熟,最终加快了细胞内的病原菌的消灭。
最后,作者利用小鼠伤口感染试验观察新型AIE分子TTTh的体内抗菌活性。结果显示,治疗组伤口不仅可以更快愈合,且组织内的细菌载量也相对减少了99%以上。同时,治疗对小鼠体重变化无明显影响表明TTTh具有较高的生物安全性。
在该研究中,作者基于病原菌感染宿主期间的特征来针对性地设计了具有双管齐下抗菌策略的新型AIE分子。该分子的成功探索不仅拓展了AIE分子的生物学应用,还为新型宿主导向抗菌药物的开发提供了思路。
论文信息
Double-pronged Antimicrobial Agents based on a Donor-π-Acceptor Type Aggregation-Induced Emission Luminogen
Dr. Yifan Wu, Dr. Jiangao Li, Zipeng Shen, Dr. Deliang Wang, Dr. Ruihua Dong, Dr. Jiangjiang Zhang, Yinzhen Pan, Prof. Ying Li, Prof. Dong Wang, Prof. Ben Zhong Tang
文章的第一作者是深圳大学博士后吴逸璠及李建高。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202212386
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