腸道細(xì)菌感染是人類(lèi)健康面臨的一項(xiàng)重大威脅。然而，目前基于抗生素的典型治療方法不僅會(huì)導(dǎo)致耐藥，而且還會(huì)破壞腸道微生物群平衡，進(jìn)而對(duì)生命活動(dòng)產(chǎn)生不利影響。因此，研究者亟需開(kāi)發(fā)能夠在不破壞有益菌群或促進(jìn)耐藥性的情況下選擇性消滅致病性細(xì)菌的新型抗菌材料。有鑒于此，吉林大學(xué)楊英威教授、內(nèi)蒙古大學(xué)董阿力德?tīng)枅D教授和亢靜教授基于細(xì)菌群體感應(yīng)（QS，一種調(diào)節(jié)群落行為的通用機(jī)制），通過(guò)主-客體相互作用將葫蘆[7]脲（CB[7]）封裝在1-乙烯基-3-戊基咪唑鎓溴化物（[VPIM]Br）上以形成超分子開(kāi)關(guān)（[VPIM]Br?CB[7]），然后利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合將其接枝到細(xì)菌細(xì)胞表面，構(gòu)建了一種超分子QS陷阱。
本文要點(diǎn)：
（1）匹配的病原體可被識(shí)別，并通過(guò)細(xì)菌間的QS信號(hào)發(fā)生聚集。研究發(fā)現(xiàn)，加入的金剛烷胺（AD）可通過(guò)在[VPIM]Br?CB[7]上競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CB[7]來(lái)促進(jìn)[VPIM]Br的釋放，以達(dá)到滅菌的目的。
（2）該QS陷阱可特異性觸發(fā)匹配細(xì)菌的自聚集和實(shí)現(xiàn)有效的細(xì)菌消除。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于[VPIM]Br?CB[7]的陷阱可以增加小鼠腸道微生物的多樣性和豐度，其能夠在不擾亂腸道菌群平衡的情況下有效治療大腸桿菌k88誘導(dǎo)的腸道損傷。綜上所述，該研究構(gòu)建的超分子開(kāi)關(guān)QS陷阱能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)腸道細(xì)菌感染和其他炎癥性疾病的無(wú)抗生素治療提供一個(gè)新的策略。
Xiaojie Wu. et al. Supramolecular Switching-Enabled Quorum Sensing Trap for Pathogen-Specific Recognition and Eradication to Treat Enteritis. Journal of the American Chemical Society. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c14424
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14424
