石硕教授团队提出形貌工程铋-卟啉MOF介导的硫化氢清除与光免疫协同治疗糖尿病伤口策略,研究成果发表于《先进功能材料》
    时间:2026-09-03     浏览:

 

糖尿病创面因持续高糖、慢性炎症及组织再生能力受损等因素,长期以来都是临床治疗中的难题。当创面进一步受到耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染时,细菌形成的生物膜以及复杂的免疫逃逸机制会进一步加剧感染并延缓组织修复,尤其是MRSA能够产生硫化氢(H₂S),并通过调控氧化应激微环境削弱宿主免疫细胞的杀菌能力。因此,如何在有效清除MRSA及其生物膜的同时,解除细菌介导的免疫抑制并恢复宿主自身抗菌免疫,是感染性糖尿病创面治疗亟待解决的重要挑战。

公司石硕教授团队围绕MRSA感染糖尿病创面的细菌微环境调控与免疫治疗,提出了一种基于形貌工程铋-卟啉金属有机框架(Bi-porphyrin MOFs)的细菌源H₂S清除介导光免疫协同治疗糖尿病伤口策略。相关成果以“Morphology-Engineered Bismuth-Porphyrin MOFs for H₂S Scavenging Mediated Synergistic Photo-Immunotherapy Against MRSA-Infected Diabetic Wounds”为题发表于国际知名学术期刊《Advanced Functional Materials》(先进功能材料)。

Figure 1. Schematic illustration of PBMD-3A synthesis and its mechanism in treating diabetic wound infections.

研究团队构建了具有相同化学组成但不同微观形貌的AgTCPP-BiMOF-2dDR颗粒(PBMD-1/2/3),并将性能最优的海胆状PBMD-3负载于3-氨基苯硼酸修饰透明质酸(HA-APBA)水凝胶中,构建了PBMD-3A复合水凝胶。海胆状结构可暴露更多Bi活性位点,高效清除MRSA来源H₂S并打破H₂S/ROS平衡,从而促进N1型中性粒细胞极化、恢复宿主抗菌免疫;同时,H₂S清除过程中原位形成的PBMD-3/Bi₂S₃异质结构进一步增强PDT/PTT性能,实现对MRSA及其生物膜的高效清除。PBMD-3还具有类过氧化氢酶活性,可分解过量H₂O₂并产生氧气,缓解创面氧化应激与缺氧。体内研究进一步表明,PBMD-3A联合PDT/PTT能够显著降低细菌负荷、促进创面闭合、胶原沉积和血管新生;转录组分析显示,该体系可实现由早期N1中性粒细胞介导的抗菌免疫激活向后期M2巨噬细胞主导的炎症消退与组织修复转变,从而实现感染控制与创面再生的时序协同治疗。

该研究从材料微观形貌调控出发,将细菌源H₂S清除、光动力/光热治疗、宿主免疫激活以及创面微环境重塑有机结合,揭示了材料形貌对Bi活性位点暴露、H₂S清除以及免疫治疗效果的重要调控作用。研究突破了传统抗菌材料主要依赖直接杀菌的治疗模式,通过同时破坏MRSA的生物膜和H₂S防御屏障,并恢复宿主自身抗菌免疫能力,为MRSA感染糖尿病创面的治疗提供了一种新的形貌依赖型光免疫治疗策略。

best365中国官方网站石硕教授为论文通讯作者,best365中国官方网站附属第十人民医院崔中奇主管技师为共同通讯作者,公司2024级博士研究生林延凌为论文的第一作者,第十人民医院刘丽主管技师为共同第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金(22277090)和上海市自然科学基金(23ZR1466700)的资助。

文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.78105