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为解决细菌角膜炎（BK）治疗中抗生素耐药及免疫失衡问题，研究人员开展了关于葡聚糖胍基化碳点（DG-CDs）作为滴眼液治疗 MRSA 诱导的感染性角膜炎的研究。结果显示 DG-CDs 抗菌、免疫调节效果良好，有望成为治疗 BK 的新选择。
眼睛是心灵的窗户，而角膜作为眼睛的最外层结构，却十分脆弱，极易受到各种因素的侵害。细菌角膜炎（BK）就是一种严重威胁角膜健康的疾病，它发展迅速，早期症状如流泪增多、眼痛、视力下降和畏光等，给患者带来极大痛苦。若得不到及时控制，病情会急剧恶化，甚至可能导致角膜穿孔、眼内感染，最严重的情况就是眼部萎缩乃至失明。
在 BK 的治疗中，目前主要依靠抗生素滴眼液。然而，随着时间推移，抗生素耐药问题日益严重，尤其是像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）这类耐药菌的出现，使得传统抗生素滴眼液的效果大打折扣。更糟糕的是，这些耐药菌还能形成生物膜，不仅可以躲避宿主免疫系统的攻击，还能抵抗药物的作用，导致感染持续不愈。此外，当 MRSA 感染角膜时，会引发一系列免疫反应。虽然免疫细胞在感染初期能起到一定的抵抗作用，但过度的免疫反应会产生大量炎症因子，反而会加重角膜的损伤，阻碍角膜的修复。所以，开发一种既能有效抗菌，又能调节免疫的治疗方法迫在眉睫。
来自国内的研究人员针对这一难题展开了深入研究。他们致力于开发一种新型的治疗手段，期望能够克服现有治疗方法的弊端，为 BK 患者带来新的希望。最终，他们成功制备出了葡聚糖胍基化碳点（DG-CDs），并将其作为滴眼液用于治疗 MRSA 诱导的感染性角膜炎。研究发现，DG-CDs 在治疗过程中展现出了强大的实力，它不仅具有显著的抗菌和抗生物膜活性，还能够调节巨噬细胞极化，从抑制促炎的 M1 亚型转变为促进抗炎的 M2 亚型，有效减轻炎症反应，促进角膜修复。这一研究成果意义重大，为 BK 的治疗提供了全新的思路和潜在的治疗方案，相关研究发表在《Acta Biomaterialia》上。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：通过透射电子显微镜（TEM）对 DG-CDs 的形态和大小分布进行表征，以确定其结构特征；利用分子对接技术，探究 DG-CDs 与关键细菌蛋白的亲和力，初步揭示其抗菌机制；借助实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）和转录组学分析，进一步深入研究 DG-CDs 抗菌作用的分子机制；运用流式细胞术分析 DG-CDs 对巨噬细胞极化的影响；最后通过体内实验，验证 DG-CDs 作为滴眼液治疗 MRSA 诱导的角膜炎的疗效。
下面来详细看看研究结果：
- DG-CDs 的结构表征：TEM 显示，DG-CDs 是单分散的准球形纳米颗粒，尺寸均匀，平均直径为 3.84nm。高分辨率 TEM（HRTEM）分析证实了其具有晶体结构，晶格条纹间距为 0.21nm，对应于石墨碳的 (100) 晶面。这些结构特征为其后续展现出的功能奠定了基础。
- 抗菌和抗生物膜活性：研究发现，DG-CDs 对 MRSA 表现出很强的抗菌和抗生物膜活性，最低抑菌浓度（MIC）为 5μg/mL。通过分子对接发现，DG-CDs 对关键细菌蛋白（如 FtsA、IcaA 和 ArgA）具有很强的亲和力，这一结果也通过相应的 RT-PCR 和转录组学得到了证实，表明 DG-CDs 可能通过影响这些关键蛋白来发挥抗菌作用。
- 免疫调节作用：流式细胞术分析表明，DG-CDs 能够调节巨噬细胞极化，抑制 M1 亚型，促进其向 M2 亚型转变。这种调节作用有助于减轻炎症反应，为角膜修复创造有利环境。
- 体内治疗效果：体内实验表明，将 DG-CDs 作为滴眼液使用，能够显著减轻 MRSA 感染引起的角膜感染，增强抗炎因子的表达，有效促进角膜修复。这充分证明了 DG-CDs 在实际治疗中的有效性。
研究结论和讨论部分指出，DG-CDs 具备广谱抗菌活性和免疫调节的双重功能。它不仅能够抑制细菌生长、破坏生物膜，还能通过调节免疫反应促进角膜修复。此外，DG-CDs 对正常细胞和组织具有良好的生物相容性。这项研究为开发具有明确疗效、结构和作用机制的生物活性碳点提供了有价值的概念框架，为未来治疗 BK 及其他细菌感染性疾病开辟了新方向，有望在临床治疗中得到广泛应用，为众多患者带来福音。
