噬菌体溶菌酶-MOFs纳米材料靶向治疗难治性根尖周炎：抗菌-成骨双功能协同策略

针对难治性根尖周炎(RAP)中粪肠球菌(E. faecalis)耐药难题，研究人员开发了负载噬菌体溶菌酶LysPd138的ZIF-8纳米酶LysPd138@ZIF-8。该材料通过pH响应释放Zn2+ 和溶菌酶，实现靶向杀菌、促进ALP活性及骨相关基因表达，在离体牙模型和小鼠实验中证实其可清除生物膜细菌并抑制骨吸收，为RAP提供新型治疗策略。

　　

研究背景
根尖周炎是困扰61%人群的常见口腔疾病，其中粪肠球菌(E. faecalis)是导致难治性病例(RAP)的主要病原体。传统根管治疗(RCT)使用的Ca(OH)₂
和NaClO在高pH环境下失效，24-65%的病例出现复发。噬菌体溶菌酶LysPd138虽能特异性裂解E. faecalis，但游离酶在体内易失活。金属有机框架ZIF-8因其pH响应性、Zn²⁺
缓释特性和骨诱导能力，成为解决这一难题的理想载体。

关键技术方法
江汉大学团队采用原位封装法合成LysPd138@ZIF-8，通过SDS-PAGE和LC-MS/MS验证酶活性保留；利用SEM/TEM观察纳米颗粒形貌，MTT法检测细胞毒性；建立E. faecalis生物膜模型和离体人牙感染模型评估抗菌效果；通过Micro-CT、ALP染色和qPCR分析小鼠模型的骨修复效果。

研究结果
1. 材料合成与表征
LysPd138@ZIF-8呈菱形十二面体结构(200nm)，载药率达89.3%。在pH5.0的酸性环境中，48小时累计释放82%的LysPd138和Zn²⁺
，符合感染微环境响应特性。

2. 抗菌性能验证
对浮游态E. faecalis的MIC低至8μg/mL，较游离LysPd138提高4倍；结晶紫染色显示其可减少78%生物膜量，PI染色证实能破坏细菌膜完整性。离体牙实验中，纳米酶组根管内菌落数降低3个数量级。

3. 成骨机制研究
ALP活性提高2.1倍，Alizarin Red染色显示钙结节增加67%。qPCR检测到RUNX2、OCN基因表达上调，Western blot证实通过MAPK/ERK通路促进成骨分化。

4. 动物模型疗效
Micro-CT显示治疗组骨体积分数(BV/TV)提升42%，组织学评分证实炎症因子TNF-α、IL-6下降60%。Zn²⁺
的持续释放使局部浓度维持在5-15μM的安全范围。

结论与意义
该研究首创性将噬菌体溶菌酶与MOFs材料结合，解决了酶稳定性差和单一疗法局限。LysPd138@ZIF-8通过"裂解菌膜-释放Zn²⁺
-激活MAPK通路"三重机制，实现抗菌-成骨协同效应。发表于《Journal of Controlled Release》的成果为口腔感染性疾病提供了纳米酶治疗范式，其pH响应特性对深部组织感染治疗具有普适性参考价值。