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發(fā)布日期:2025-07-09 瀏覽次數(shù):54
協(xié)和醫(yī)院骨科楊操、譚磊、馮曉波團(tuán)隊(duì),于2025年5月在在Nature Biomedical Engineering《自然生物醫(yī)學(xué)工程》以Article形式,在線發(fā)表了表題為“A sonosensitive diphenylalanine-based broad-spectrum antimicrobial peptide”《二苯丙胺酸基聲敏廣譜抗菌肽》的研究論文。武漢協(xié)和醫(yī)院為論文唯一完成單位。
基于FF的聲敏肽設(shè)計(jì)及其抗菌機(jī)理
由血行播散、鄰近組織侵襲及脊柱手術(shù)引發(fā)的椎間隙感染常伴隨椎間盤退變、椎體破壞及椎旁膿腫。與椎體和骨髓感染不同,椎間隙感染位置深且血供匱乏,這種頑固性感染難以根除,通常需持續(xù)數(shù)月抗生素治療,最終往往無法避免手術(shù)清創(chuàng)。因此,如何快速無創(chuàng)地清除椎間隙耐藥菌感染成為亟待解決的臨床難題。針對(duì)此問題,本文設(shè)計(jì)了七種含F(xiàn)F序列及隨機(jī)六肽序列(X6)的短肽(FF-X6),發(fā)現(xiàn)FF可賦予X6肽不同程度的超聲響應(yīng)抗菌及壓電性能增強(qiáng)效應(yīng)。其中,源自人類宿主防御肽(人源抗菌肽LL-37)的天然肽段FFRKSKEK(FFRK8)展現(xiàn)出超聲輻照下優(yōu)異的抗菌性能與生物相容性。該超聲響應(yīng)肽與超聲波的協(xié)同作用通過壓電效應(yīng)產(chǎn)生活性氧、干擾細(xì)菌電子傳遞鏈并增強(qiáng)FF介導(dǎo)的膜穿透能力,高效殺滅耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。最終,F(xiàn)FRK8聲敏劑在山羊椎間隙感染模型中顯示出優(yōu)異治療效果。本研究突破了傳統(tǒng)抗菌肽的應(yīng)用模式,大幅提升其抗菌效能。因此,基于FF的肽類聲敏劑可為深部低血供感染的高效治療提供新工具。
聲敏肽FFRK8治療山羊椎間盤感染
FF工程化肽類材料有望成為新一代聲敏劑。通過引入FF序列與超聲協(xié)同,所有抗菌肽的用量與細(xì)胞毒性均可望降低,且任何生物功能肽都可能被賦予額外抗菌功能。該研究為耐藥菌感染、深部組織感染及骨科內(nèi)植入物相關(guān)感染提供了全新治療策略。
文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41551-025-01377-w#MOESM4
本研究獲國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)、面上、湖北省創(chuàng)新群體、深港聯(lián)合基金等項(xiàng)目支持。骨科楊操主任團(tuán)隊(duì)長期聚焦脊柱退行性疾病的機(jī)制研究與再生治療、骨科生物材料及骨內(nèi)植入物抗感染、促骨再生等方向的研究,主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃1項(xiàng),國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng),國家自然科學(xué)基金等30余項(xiàng)。近年來在Nature Biomedical Engineering、Journal of Clinical Investigation、Nature Communications、Cell Reports Medicine、Advanced Materials、Materials Today等國際高水平期刊發(fā)表系列成果,多項(xiàng)研究成果獲國家發(fā)明專利授權(quán)。并以第一完成人獲得湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng),教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
300多萬優(yōu)質(zhì)簡(jiǎn)歷
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