耐药细菌的出现和容易复发一直是临床治疗由细菌感染引起的皮肤脓肿的挑战,苏州大学功能纳米与软物质研究院刘庄教授课题组开发了一种基于二氧化锰纳米颗粒的细菌所致脓肿免疫治疗方法,一种能够调节脓肿微环境的抗菌纳米剂旨在增强皮肤脓肿的光动力治疗,并随后激活免疫系统以发挥有效作用,防止脓肿复发。获得的Ce6
MnO2-PEGNPs,通过触发病变内源性H2O2的分解,能够有效缓解金黄色葡萄球菌感染过程中的缺氧脓肿微环境。(图1)在这种治疗后,由于细菌抗原的释放,对同一种细菌的未来感染产生了显著的病原体特异性免疫记忆效应,光动力疗法(PDT)与锰离子的佐剂样功能一起激活宿主免疫系统。相关文章发表在NanoResearch,文章题为“Photosensitizer-ModifiedMnO2NanoparticlestoEnhancePhotodynamicTreatmentofAbscessesandBoostImmuneProtectionforTreatedMice”。图1过氧化氢消耗的检测。分别采用光声成像、紫外-可见-红外吸收光谱对改善脓肿的微环境治疗方法有效性的评价。
锰离子(Mn2+)可作为STING通路的有效天然免疫刺激剂,诱导细胞因子的产生,Ce6
MnO2-PEGNPs可以作为佐剂刺激DCs的成熟,这很可能是由于Mn2+免疫刺激的作用(图2),对细菌的PDT杀灭会引起显著的免疫反应,这可以通过Ce6MnO2-PEGNPs中锰的存在而进一步加强。图2免疫学的评价。采用流式细胞术对Ce6
MnO2-PEG激活免疫系统的评价考虑到PDT后产生的受损细菌作为特异性抗原,以及含Mn2+的纳米粒子作为免疫佐剂,用Ce6
MnO2-PEG协同PDT治疗脓肿小鼠可获得对再感染细菌的免疫记忆,以防止脓肿复发(图3),一般来说,基于PDT的Ce6MnO2-PEG治疗确实诱导了强有力的免疫记忆,这可以帮助身体尽量减少第二次暴露引起的感染程度,并更快地恢复。图3PDT加强的Ce6
MnO2-PEG治疗脓肿诱导免疫记忆。一般来说,用Ce6
MnO2-PEGNPs和产生的免疫记忆保护治疗细菌诱导脓肿的理想治疗结果的潜在机制为了防止脓肿复发,可以解释如下:在金黄色葡萄球菌的攻击下,由于急性炎症,形成缺氧和过氧化氢丰富的脓肿微环境。Ce6MnO2-PEGNPs可通过减轻脓肿病变内的炎症所致缺氧微环境,大大改善PDT对细菌的杀灭作用。随后,受损细菌作为抗原可以触发病原体特异性免疫反应,这些免疫反应被锰放大,从Ce6MnO2-PEG释放的锰作为免疫佐剂。结果表明,与从脓肿中自然恢复或用游离Ce6的PDT加强治疗相比,Ce6MnO2-PEG协同PDT可导致有效的免疫记忆反应,从而有效的防止由同一类型的细菌感染引起脓肿复发。图4基于PDT的Ce6
MnO2-PEG治疗金黄色葡萄球菌感染的机制。论文链接:DOL:10./smll.
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