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科學(xué)研究

食品學(xué)院胡梁斌、莫海珍教授科研團(tuán)隊(duì)在國際頂級期刊《Biomaterials》上發(fā)表論文

2022-10-08 11:08 文、圖/食品學(xué)院 王貞 點(diǎn)擊:[]

近日,我校食品科學(xué)與工程學(xué)院胡梁斌、莫海珍教授團(tuán)隊(duì)在國際生物材料領(lǐng)域頂級期刊《Biomaterials》(IF=15.304)在線發(fā)表了題為“Ferrous sulfate-loaded hydrogel cures Staphylococcus aureus infection via facilitating a ferroptosis-like bacterial cell death in a mouse keratitis model”的研究論文。我校胡梁斌教授為第一通訊作者,陜西科技大學(xué)為第一作者和第一通訊作者單位。該研究涉及食品科學(xué)、微生物學(xué)與醫(yī)學(xué)交互領(lǐng)域,揭示了食品級補(bǔ)鐵劑硫酸亞鐵誘導(dǎo)金黃色葡萄球菌鐵死亡、清除存留細(xì)胞(persister)、殺死超級耐藥菌MRSA的生物活性;并通過透明質(zhì)酸水凝膠作為硫酸亞鐵載體治愈了由MRSA感染導(dǎo)致的小鼠角膜炎,為當(dāng)前抗生素危機(jī)下人類角膜炎的臨床治療提供了新的策略。該論文的發(fā)表極大地提高了我校在微生物鐵死亡領(lǐng)域的國際影響力。

研究簡介:使用抗生素是當(dāng)下治療細(xì)菌性角膜炎的主要手段。然而,頻繁出現(xiàn)的耐藥菌,特別是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等“超級細(xì)菌”,對目前依賴抗生素的治療體系提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn),亟需研發(fā)新型抗菌策略。受哺乳動物鐵死亡啟發(fā),本研究探索并采用了直接鐵暴露的方式誘導(dǎo)細(xì)菌發(fā)生鐵死亡。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被經(jīng)常作為食品級補(bǔ)鐵劑的硫酸亞鐵能夠高效殺死金黃色葡萄菌,并引發(fā)其產(chǎn)生鐵死亡的典型特征。此外,硫酸亞鐵還能有效地殺死存留細(xì)胞(persister)和超級耐藥菌MRSA,并清除金黃色葡萄球菌的生物被膜。為了促進(jìn)硫酸亞鐵在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用,本研究利用透明質(zhì)酸和抗壞血酸鹽制備了負(fù)載硫酸亞鐵的水凝膠。該水凝膠具有可注射、自愈合、高效殺滅MRSA,以及很好的生物相容性等特點(diǎn)。進(jìn)一步通過構(gòu)建由MRSA感染導(dǎo)致的小鼠角膜炎模型,我們發(fā)現(xiàn)該硫酸亞鐵水凝膠能夠促進(jìn)小鼠角膜炎的快速恢復(fù),并有效防止MRSA向肺部的擴(kuò)散以及緩解小鼠的全身炎癥。這些結(jié)果揭示了硫酸亞鐵水凝膠替代抗生素依賴性材料來治療MRSA感染的應(yīng)用前景,為當(dāng)前抗生素危機(jī)下人類角膜炎的臨床治療提供了新的策略。相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)申報了國家發(fā)明專利。

文章鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961222004823

(核稿:孫敏 編輯:雷超)

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