多吡啶双胍钌配合物通过光动力膜损伤、铁死亡样细菌死亡和"气泡样细胞死亡"多途径抗菌机制研究

本文报道两种多吡啶双胍钌配合物（Ru1和Ru2）的光动力抗菌活性，其中Ru2在光照下（Ru2+L）能通过产生活性氧（ROS）引发氧化还原失衡、脂质过氧化（LPO）和铁死亡样（ferroptosis）细菌死亡，同时破坏细菌细胞膜并诱导"气泡样细胞死亡"（bubbling cell death）。该多途径抗菌机制有效降低细菌耐药性发展，体内实验证实Ru2可加速伤口愈合且生理毒性低，为开发新型多途径抗菌剂提供了创新策略。

　　

^Highlight

多吡啶双胍钌配合物诱导光动力膜损伤、铁死亡样细菌死亡和"气泡样细胞死亡"

^结论

总之，耐药性金黄色葡萄球菌仍是治疗难度最高的病原体之一。本研究针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）设计合成了两种双胍钌基配合物Ru1和Ru2。值得注意的是，Ru1和Ru2均具有光敏特性，可实现抗菌光动力治疗（aPDT）。通过对辅助配体进行甲基取代的结构优化，我们增强了配合物的脂溶性，从而提高了细菌细胞摄取效率。在光照条件下，Ru2能通过多途径协同作用有效杀灭细菌：一方面产生活性氧（ROS）引发氧化还原失衡和脂质过氧化，导致铁死亡样细胞死亡；另一方面破坏细菌细胞膜结构，诱导独特的"气泡样细胞死亡"现象。这种多机制协同的抗菌策略显著降低了细菌耐药性的发展风险。体内实验进一步证实，Ru2能有效促进伤口愈合且表现出极低的生理毒性。本研究不仅拓展了双胍衍生物的抗菌应用前景，更为开发多途径协同作用的抗菌药物提供了新思路。