真菌性角膜炎是一类严重 的眼表感染性疾病 ,常可导致角膜溃疡、混浊甚至视力丧失。现有抗真菌治疗仍面临药物渗透不足、耐药性以及感染相关炎症和组织损伤等问题。如何在清除真菌的同时保护角膜组织,是临床治疗中的重要挑战。
近日, 浙江大学周民教授与 浙大二院眼科中心 / 浙江大学眼科医院姚克教授团队在 Cell Reports Medicine 发表题为 Spatiotemporal iron-hijacking hydrogel reprograms host-pathogen iron homeostasis for fungal keratitis therapy 的研究论文。研究从宿主与病原体对铁元素的差异性需求出发,发现真菌性角膜炎局部存在铁稳态失衡:过量铁一方面促进真菌生长,另一方面诱导宿主细胞铁死亡并加剧炎症反应,形成推动疾病进展的恶性循环。
基于这一发现,研究团队构建了镓 - 去铁酮复合温敏水凝胶 ( PGaDH ) 。该体系并非简单地将两种药物混合,而是通过精确控制释放顺序,先由 临床铁螯合剂 - 去铁酮 ( DFP ) 降低真菌可利用的铁水平,诱导真菌启动铁摄取程序;随后缓慢释放具有铁离子模拟作用的 Ga 3+ ,借助真菌增强的铁摄取通路进入细胞,干扰铁 硫簇相关酶 、三羧酸循环及氧化磷酸化过程,最终破坏真菌的能量代谢。
体外实验表明, DFP 预处理后再给予 Ga 3+ 可产生明显的协同抗真菌作用,并有效抑制白色念珠 菌 生物被膜。转录组、 代谢组 和生化分析进一步显示, PGaDH 能够降低真菌氧耗、 ATP 生成和线粒体膜电位,提示其通过多层次打击真菌代谢系统发挥作用。 在宿主保护方面, PGaDH 可减少角膜组织铁蓄积和脂质过氧化,改善 铁死亡 相关指标,并抑制 NF- κB /MAPK 炎症信号及炎症因子表 达。在白色念珠 菌 感染的小鼠和 兔模型 中, PGaDH 显著降低真菌负荷,减轻角膜混浊、上皮缺损和炎症损伤,整体治疗效果优于单 药处理 及临床常用的两性霉素 B 。动物实验中,该水凝胶还表现出较好 的眼表滞留 性和初步安全性 ,减少给药频率 。
图 . PGaDH 通过 针对 宿主 - 病原体 “ 铁 博弈”治疗真菌性角膜炎
本研究的意义在于,将宿主 - 病原体营养竞争这一生物学过程转化为可干预的治疗靶点,并进一步强调了药物释放 “ 先后顺序 ” 在联合治疗中的关键作用。通过先重塑真菌铁代谢、再实施 镓 离子 “ 伪装攻击 ” , PGaDH 实现了抗真菌与宿主组织保护的协同,为难治性 眼表感染 及其他铁依赖性病原体感染提供了新的治疗思路。其临床转化价值仍有待通过长期安全性评价、药代动力学研究及临床试验进一步验证。
浙大二院眼科中心 / 浙江大学眼科医院 何健 特聘研究员 、叶洋 医生 ,浙江大学 袁 红霞 博士 、牛嘉华 博士 和浙江省肿瘤医院张东晓 医生 为本文共同第一作者; 浙江大学周民教授与浙大二院眼科中心 / 浙江大学眼科医院姚克教授为共同通讯作者。
https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(26)00420-9
制版人:十一
学术合作组织
(*排名不分先后)
推荐直播
转载须知
【非原创文章】本文著作权归文章作者所有,欢迎个人转发分享,未经作者的允许禁止转载,作者拥有所有法定权利,违者必究。
BioArt
Med
Plants
人才招聘
热门跟贴