Small:基于二氧化锰纳米颗粒的光疗增敏与化脓性感染灶的光动力-免疫联合治疗

A scheme summarizing the mechanisms of Ce6@MnO2-PEG-based PDT for treatment of Staphylococcus aureus (S. aureus) infections.

金黄色葡萄球菌(S. aureus)是一类临床常见的危险病原菌,主要导致皮肤和软组织化脓性感染,严重者导致脓毒血症、败血症而危及生命。在皮肤脓肿的临床治疗中,耐药菌的出现和脓肿疗后易于复发一直是亟待解决的难题。临床常用疗法主要包括穿刺和抗生素治疗,其中穿刺治疗不仅会造成开放性损伤,且很难彻底清除脓肿部位的细菌;而抗生素则易诱发耐药性的产生。因此,开发新型的脓肿治疗策略尤为重要。

苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM研究院)刘庄课题组与彭睿课题组合作,针对这一问题,利用脓肿微环境乏氧而双氧水浓度偏高的特点,设计构建了一种基于二氧化锰的微环境响应性光动力抗菌制剂Ce6@MnO2-PEG:利用对双氧水具有高催化反应性的二氧化锰纳米颗粒负载光敏剂Ce6,并用聚乙二醇(PEG)进行包覆改性。该Ce6@MnO2-PEG纳米颗粒具备双重抗菌功能,可有效根治金黄色葡萄球菌感染导致的皮肤脓肿:一方面,其能够分解病灶内源性H2O2,显著改善脓肿部位低氧微环境,提高光动力疗效;另一方面,利用光动力治疗后细菌抗原的释放以及锰离子的佐剂样功能,共同激活宿主免疫系统,诱导病原特异性免疫反应,并可进一步诱导免疫记忆的产生。在小鼠皮肤脓肿模型中,该治疗策略可使小鼠获得有效的免疫保护,抑制脓肿复发,预防金黄色葡萄球菌再次感染,并在菌血模型中显著提高了小鼠的生存率,为化脓性感染的治疗提供了一种新策略,具有良好的应用前景。

该工作得到了国家科技部重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省教育厅、苏州纳米科技协同创新中心的资助。相关论文在线发表在Small (DOI: 10.1002/smll.202000589)上。