恭喜童艾迪在Biomaterials Science ( IF 6.6 )发表论文！！！

我们报道了一种使用负载二氢卟酚 e6 (Ce6) 的普鲁士蓝纳米颗粒 (PB NP) 根除耐药细

菌的组合策略。这种纳米复合物表现出很强的过氧化氢酶活性和光动力特性。体外实验

表明，CPB-Ce6 NPs 在激光照射下产生 ROS，有效杀死 MRSA。同时，CPB NPs的纳

米酶活性可以分解细菌微环境中的H 2 O 2，从而上调O 2水平，进而缓解微环境缺氧，

提高PDT的抗菌效果。体内结果表明，激光照射下的 CPB–Ce6 NPs 通过上调 VEGF 有

效清除糖尿病小鼠模型和正常小鼠中的 MRSA，并促进感染伤口修复。此外，CPB-Ce6

 NPs在体外和体内均表现出优异的生物安全性。从我们的角度来看，这种基于具有纳米

酶活性的PB NPs的PDT可以为与耐药微生物和组织修复相关的感染提供有效的治疗。

本文第一作者为湖南师范大学童艾迪硕士，湖南大学刘斌教授和湖南师范大学张坚松教

授为本文共同通讯

前言

抗生素治疗可诱导产生严重的细菌耐药性，进一步挑战了当前可用药物和治疗方案的可用性。因此，必须开发新的策略来有效根除耐药细菌。在这项研究中，我们报道了一种通过使用负载二氢卟吩e6（Ce6）的普鲁士蓝纳米颗粒（PB NPs）来根除耐药细菌的组合策略。这种纳米复合物表现出很强的过氧化氢酶活性和光动力学特性。体外实验表明，CPB-Ce6 NPs通过在激光照射下产生ROS来有效杀死MRSA。同时，CPB NPs的纳米酶活性可以分解H₂O₂，提高O₂水平，进而缓解微环境中的缺氧，提高PDT的抗菌效果。体内实验结果表明，CPB-Ce6 NPs 在激光照射下能有效清除 MRSA，并通过上调血管内皮生长因子促进糖尿病小鼠模型和正常小鼠感染伤口的修复。此外，CPB-Ce6 NPs 在体外和体内都表现出良好的生物安全性。我们认为，这种基于具有纳米酶活性的 PB NPs 的光动力疗法可有效治疗与耐药微生物相关的感染和组织修复。

图文解读

CPB-Ce6 NPs的制备及其在体内抗菌治疗和伤口愈合中的抗菌机理示意图.

图1 CPB NPs、Ce6和CPB-Ce6 NPs的表征。 （A）（B） CPB NPs和CPB-Ce6 NPs的TEM图像； （C） CPB NPs和CPB-Ce6 NPs的Zeta电位； （D） CPB NPs，Ce6和CPB-Ce6 NPs的动态光散射（DLS）测量； （E） 紫外可见吸收光谱； （F） CPB–Ce6 NPs 的包封和负载效率； （G） CPB NPs 和 CPB–Ce6 NPs 的 FT-IR 光谱。

图2  过氧化氢酶活性和 ¹O₂ 生成能力。  (A)  CPB-Ce6 NPs类CAT活性的检测原理； (B)  TMB反应； (C)  CPB NPs和CPB-Ce6 NPs 的过氧化物酶活性； (D) 和 (E)  O₂生成和不同反应的速率曲线； (F) 显示O₂生成的图像； (G)  ¹O₂生成的SOSG分析；(H)  CPB-Ce6 NPs的ESR。

图3  (A) 和 (B) 不同浓度 CPB-Ce6 NPs生长的 HUVECs 的划痕试验； (C）CPB-Ce6 NPs对 HUVECs的存活率；(D)  CPB-Ce6 NPs 的生长曲线。

图4 体外抗菌活性。(A)和(B) 有激光照射和无激光照射情况下用不同浓度的 Ce6 和CPB-Ce6 NPs 处理的 MRSA 在的存活率； (C) 和 (D) 用 PBS、CPB NPs 和 CPB-Ce6 NPs 用激光（0.2 W cm^-2，5min）或不用激光照射处理 MRSA 的代表性平板照片和存活率；（E）用钙黄绿素 AM/PI 染料染色 MRSA 并观察细菌活/死成像；（F） MRSA相对荧光强度的定量分析；(G）用 PBS、CPB NPs、Ce6 + L 和 CPB-Ce6 NPs + L 处理后残留 MRSA 生物膜的照片。

图5  CPB-Ce6 NPs的抗菌机制。 (A)  MRSA经PBS、CPB NPs、Ce6 + L 和 CPB-Ce6 NPs + L处理后的扫描电镜图像；(B)  MRSA的ROS荧光图像和相对 ROS水平图；(D)  MRSA 的ATP水平曲线图。

图6  CPB Ce6 NPs对BALB/c小鼠的治疗效果。  (A)  MRSA 伤口感染示意图和 CPB-Ce6 NPs 的治疗概况； (B) 治疗第1、3、5和7天后小鼠背部的照片。(C) 治疗期间小鼠的伤口愈合率；(D) 小鼠体重；（E）和（F）治疗后评估伤口细菌数量。

图7 感染伤口组织病理图像。 (A) 感染伤口切片的H&E和马松染色图像； (B) 伤口组织血管内皮生长因子免疫荧光图像（蓝色，细胞核；红色，VEGF）。

图8  CPB-Ce6 NPs + L对糖尿病小鼠的体内治疗效果。 (A) 糖尿病模型设置和伤口感染及治疗过程示意图；（B）治疗第 1、3、5、7、9 和11天后小鼠背部的照片；（C）伤口愈合过程示意图； (D) 治疗期间小鼠的伤口愈合率； (E) 小鼠在治疗期间的体重；（F）和（G）治疗第五天后的伤口细菌计数评估。

图9 糖尿病小鼠感染伤口组织病理图像。 (A) 感染伤口切片的H&E和马松染色图像； (B) 伤口组织血管内皮生长因子免疫荧光图像（蓝色，细胞核；红色，VEGF）。

图10  CPB-Ce6 NPs 对糖尿病小鼠的生物安全性检测。(A-D) 血液检测白细胞计数（WBC）、红细胞计数（RBC）、血红蛋白（HGB）和血小板 (PLT)； (E) 主要内脏器官病理切片（H&E 染色）。

总结与展望

本研究构建了一类具有小尺寸特征的新型功能化普鲁士蓝纳米颗粒，可用于对抗耐药细菌。制备的 CPB-Ce6 NPs 在体内具有很高的生物安全性。CPB NPs 不仅能通过化学键结合Ce6还具有优异的纳米酶活性和产生氧气的能力，以缓解细菌微环境中的缺氧状况，增强 Ce6 对 MRSA 的光动力治疗效果，促进糖尿病伤口愈合。因此，本研究为纳米光疗法治疗耐药细菌感染提供了一种思路。