仿生多肽-细菌杂化簇的精准共轭构建及其在感染伤口协同治疗中的应用

针对耐药菌感染和过度炎症阻碍伤口愈合的难题，研究人员通过仿生策略构建了基于多肽-细菌杂化簇（PTS-UGT）的新型治疗体系。该研究利用生物自组装技术将金/银纳米颗粒（UG）与表皮葡萄球菌（SE）结合，并通过聚酚修饰和硼酸-多酚配位作用与抗菌多肽妥布霉素（PTS）共轭，形成具有免疫调节和多重杀菌功能的杂化簇。实验证实PTS-UGT能促进巨噬细胞M2型极化，显著提升小鼠感染伤口的抗菌、抗炎及愈合效果，为生物材料辅助抗菌治疗提供了新思路。

　　

感染性伤口的治疗长期面临两大挑战：耐药菌的进化使传统抗生素失效，而过度炎症反应又阻碍组织修复。尽管现有生物材料能局部递送抗菌剂，但单一疗法难以同时解决杀菌和免疫调控问题。自然界中，细菌通过聚集行为调控宿主生理的机制启发了科学家——能否仿造这种"智能集群"来协同对抗感染？

针对这一科学问题，国内研究人员在《Materials Today Bio》发表了创新性研究。他们受生物体细菌聚集现象的启发，开发了一种基于多肽-细菌杂化簇（PTS-UGT）的仿生治疗系统。该系统通过三步关键技术构建：首先采用生物自组装法在表皮葡萄球菌（SE）表面生长金/银纳米颗粒（UG），再通过聚酚化修饰形成杂化细菌（UGT）；随后利用硼酸-多酚配位和氢键作用，将侧链硼酸修饰的抗菌多肽妥布霉素（PTS）与UGT精准共轭，最终形成具有多重功能的杂化簇。研究队列使用小鼠感染伤口模型验证疗效。

研究结果

1. 杂化细菌构建：通过原位还原法在SE表面生成金/银纳米颗粒，聚酚涂层显著增强UGT的稳定性（zeta电位从-25.6 mV升至-12.3 mV）。
2. 共轭机制解析：傅里叶变换红外光谱证实硼酸酯键（B-O-C₆H₄-）和氢键是维持PTS-UGT结构的关键，共轭效率达78.3±2.1%。
3. 抗菌性能：PTS-UGT对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的抑菌圈达18.7±0.5 mm，较游离PTS提高2.3倍。
4. 免疫调节：流式细胞术显示PTS-UGT使伤口处M2型巨噬细胞（CD206⁺）比例提升至61.4%，显著高于对照组（28.7%）。
5. 伤口愈合：治疗14天后，PTS-UGT组伤口收缩率达94.2%，胶原沉积量较感染模型组增加4.8倍。

结论与意义
该研究创新性地将细菌免疫调节特性与纳米材料、抗菌多肽的功能整合，通过仿生共轭策略实现了"杀菌-抗炎-修复"三重协同。PTS-UGT的特殊价值在于：① 生物自组装的金/银-聚酚复合物增强局部药物浓度；② 细菌成分持续诱导M2型巨噬细胞极化；③ 硼酸介导的共轭方式可精准调控药物释放。这种"以菌治菌"的仿生思路突破了传统抗菌材料的单一作用模式，为复杂感染创面治疗提供了可程序化设计的材料平台。研究不仅证实了杂化簇在动物模型中的卓越疗效，更开创了生物材料与微生物组跨界融合的新研究方向。