双重载药自修复水凝胶OHA-PLL@AN协同抗菌抗炎促进MRSA感染伤口愈合的机制与应用

推荐：针对耐药菌感染和生物膜定植导致的伤口愈合难题，研究人员开发了负载阿莫西林和去甲替林的OHA-PLL@AN自修复水凝胶。该研究揭示去甲替林通过破坏微生物铁稳态和增强Fenton化学介导的氧化应激，协同β-内酰胺抗生素对抗MRSA。动物实验证实该水凝胶能显著减轻炎症反应并加速伤口愈合，为耐药菌感染治疗提供了新型多功能治疗平台。

　　

耐药菌感染已成为全球公共卫生的重大威胁，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)因其高发病率和治疗难度备受关注。传统抗生素在对抗MRSA时面临耐药性和生物膜形成的双重挑战，导致伤口愈合延迟和反复感染。伤口微环境的复杂性和持续炎症反应进一步加剧治疗难度，亟需开发兼具抗菌和促愈合功能的新型治疗策略。

吉林大学的研究团队在《Journal of Pharmaceutical Analysis》发表研究，发现FDA批准的三环类抗抑郁药去甲替林(Nor)能显著增强β-内酰胺抗生素对MRSA的杀菌活性。通过构建负载阿莫西林(Amo)和去甲替林的双重载药自修复水凝胶OHA-PLL@AN，证实其可通过协同抗菌和抗炎作用促进MRSA感染伤口的愈合。

研究采用微量稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)，通过棋盘法评估协同效应；利用扫描电镜(SEM)和共聚焦显微镜观察细菌形态变化；采用荧光探针检测活性氧(ROS)、膜电位和铁离子(Fe²⁺)水平；通过RT-qPCR分析基因表达；构建MRSA感染的小鼠伤口模型评估水凝胶治疗效果。

3.1 去甲替林与β-内酰胺抗生素的协同作用
棋盘实验显示去甲替林能使阿莫西林对MRSA USA300的MIC从512 μg/mL降至8 μg/mL，与第三代头孢菌素(如头孢他啶)和第四代头孢菌素(如头孢匹罗)也表现出显著协同效应(FICI≤0.5)。时间-杀菌曲线证实联合用药24小时内可完全清除细菌。

3.2 对生物膜形成的影响
结晶紫染色显示去甲替林(32 μg/mL)联合阿莫西林(64 μg/mL)可使MRSA生物膜形成降低76%，对成熟生物膜的清除率达68%，显著优于单药治疗。

3.3 膜通透性改变机制
DiSC₃(5)荧光探针检测发现联合治疗使MRSA膜电位完全消散，ATP水平下降83%。SEM显示联合用药导致细菌细胞膜破裂和内容物泄漏。

3.4 铁稳态与氧化损伤
去甲替林处理使MRSA内Fe²⁺水平升高3.2倍，伴随羟基自由基(·OH)增加2.8倍。RT-qPCR显示铁摄取相关基因(fur, isd)和抗氧化基因(sodA, katA)表达显著下调。

3.5 水凝胶特性表征
OHA-PLL@AN通过动态希夫碱交联构建，具有pH响应性释药特性(pH 5.0时48小时药物释放率达92%)。流变学测试显示储能模量(G′)始终高于损耗模量(G″)，证实其自修复能力。

3.6 体内治疗效果
小鼠模型中，OHA-PLL@AN治疗10天后伤口面积缩小87%，细菌载量降低3个数量级。免疫组化显示CD31⁺血管密度增加2.1倍，促炎因子TNF-α和IL-6水平分别下降72%和65%。

该研究创新性地将药物重定位与先进材料相结合，阐明去甲替林通过破坏铁稳态和增强氧化损伤逆转β-内酰胺耐药性的分子机制。OHA-PLL@AN水凝胶不仅解决了联合给药难题，其pH响应性释药特性更适应感染伤口的微酸性环境。研究为耐药菌感染治疗提供了"抗生素-佐剂-递送系统"三位一体的解决方案，具有重要的临床转化价值。