超分子开关群体感应陷阱用于病原体特异性识别和根除以治疗肠炎

近日，内蒙古大学化学化工学院董阿力德尔图教授（点击查看介绍）团队联合吉林大学化学学院杨英威教授（点击查看介绍）团队提出“细菌群体感应协同表面工程”创新性策略，开发了一种既能强效杀灭致病菌又能维持菌群平衡的靶向抗菌新技术，相关成果在化学领域国际顶级期刊J. Am. Chem. Soc.上发表。内蒙古大学化学化工学院在读博士生吴肖杰、青格乐博士和苏月莹硕士为论文共同第一作者，内蒙古大学化学化工学院青年教师亢静、董阿力德尔图教授以及吉林大学化学学院杨英威教授为论文通讯作者，内蒙古大学为该论文第一完成单位。

近年来，微生物污染问题严重影响着人类生活质量，甚至威胁人类生命健康乃至社会的稳定。抗生素一直以来在抗击细菌感染性疾病、防止人与畜禽遭受致病菌侵扰等方面发挥着重要作用。然而，随着抗生素滥用现象在生物医药、畜牧养殖、食品深加工等诸多领域愈演愈烈，加之现行抗生素多属于广谱抗菌药物，细菌正以惊人的速度产生抗药性，传统抗生素陆续失效，甚至出现了超级细菌。面对耐药性滋生蔓延问题，开发一种具有选择性杀灭致病菌并维持菌群平衡的强效抗菌技术迫在眉睫。

图1. Ecoli@p[VPIM]Br⊂CB[7]的构筑及选择性杀菌示意图

研究团队利用主客体相互作用结合原子转移自由基聚合法，将抗菌分子1-乙烯基-3-戊基咪唑溴化物（[VPIM]Br）与抗菌开关葫芦脲[7]（CB[7]）形成的主客体超分子体系[VPIM]Br⊂CB[7]接枝到模板细菌细胞表面，构筑具有选择性抗菌功能的抗菌材料体系Ecoli@p[VPIM]Br⊂CB[7]。体内和体外实验充分证明，该材料利用群体感应可有效诱导同源致病菌间发生自聚集，金刚烷胺AD的引入促使CB[7]与AD结合，释放[VPIM]Br抗菌能力进而实现高效靶向抗菌目的。该策略适用于不同致病菌以及耐药菌体系，具有良好的普适性。该诱捕抗菌策略为特异性识别并杀灭致病菌开辟了全新的途径，有望代替抗生素用于细菌感染治疗。

该研究得到了国家自然科学基金、内蒙古自治区自然科学基金以及内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目等科研项目的资助。

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Supramolecular Switching-Enabled Quorum Sensing Trap for Pathogen-Specific Recognition and Eradication to Treat Enteritis

Xiaojie Wu, Qinggele Borjihan, Yueying Su, Haoran Bai, Xinshang Hu, Xin Wang, Jing Kang*, Alideertu Dong*, Ying-Wei Yang*

J. Am. Chem. Soc., 2024, DOI: 10.1021/jacs.4c14424

导师介绍

董阿力德尔图

https://www.x-mol.com/university/faculty/44762 

杨英威

https://www.x-mol.com/university/faculty/11040