2023年7月17日，bwin必赢中国官网徐福建教授团队在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了题为“A Targeting Singlet Oxygen Battery for Multidrug-Resistant Bacterial Deep-Tissue Infections”的研究论文。原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202306803
光动力抗菌疗法（aPDT）通过原位产生活性氧（ROS）发挥作用，ROS同时攻击耐药菌的各种生物分子位点，实现耐药菌的杀伤，是应对耐药菌挑战的重要手段。然而，传统光敏剂收光源限制，导致组织穿透深度通常仅达到几毫米。除此之外，活性氧簇（ROS）的短半衰期和短扩散距离也限制了PDT的抗菌效率。因此，如何克服光源穿透深度与ROS利用率低的问题，实现aPDT在细菌深部组织感染的有效治疗具有重要意义。因此，构建了一种靶向性的单线态氧递送系统CARG-Py，该递送系统通过外部的提前光照，转化为“单线态氧电池”CARG-1O2，并在体内不依赖外部照射/氧气的情况下释放单线态氧，实现了非光源/氧气依赖的PDT用于体内深部组织细菌感染的治疗。
通过对靶向性的单线态氧递送系统的提前光照，得到了“单线态氧电池”CARG-1O2。CARG-1O2由与靶向肽偶联吡啶酮组成。首先，外部的提前光照使得吡啶酮成功负载单线态氧，并在30 min内实现单线态氧的释放，可多次循环使用。其次，靶向肽提高了单线态氧电池在细菌感染处的富集，提高了单线态氧的利用率，增强了对金黄色葡萄球菌（S. aureus）的杀伤性能。同时，通过耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的肺炎小鼠模型，进一步验证单线态氧电池的体内深部组织感染治疗方面的性能。通过CARG-1O2的治疗，实验组的小鼠肺部细菌显著减少，体内的炎症细胞、炎症因子水平都显著低于对照组小鼠。治疗后的小鼠的肺泡和肺泡腔完整，肺部没有明显损伤。然而，对照组的小鼠的肺泡受损、肺泡腔壁增厚、肺组织水肿且肺部有大量炎症细胞。综上所述，本研究构建了一种靶向单线态氧递送系统CARG-Py，实现现了非光源/氧气依赖的PDT用于体内深部组织细菌感染的治疗，同时靶向单线态氧递送系统提高了单线态氧的利用率，并且增强了PDT的便利性。该研究表明，单线态氧递送有望成为一种新的替代策略用来改进传统PDT，使其不依赖于光源和氧气，用于体内深部组织细菌感染的治疗。
bwin必赢中国官网朱艺文博士和硕士生高敏政为本文的共同第一作者。bwin必赢中国官网徐福建教授和俞丙然教授本文的通讯作者。北京化工大学为第一完成单位。本研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市优秀青年科技人才计划、中国博士后科学基金项目和北京化工大学博士后科学基金的资助。
