近日，我院张相军副教授团队在应用化学领域期刊《Carbohydrate Polymers》杂志上（中科院1区，IF：10.7）在线发表了题为《Maltodextrin-derived nanoparticles resensitize intracellular dormant Staphylococcus aureus to rifampicin》的研究性论文。该研究提出了一种唤醒胞内休眠细菌的策略以增加抗生素的杀伤效果，为胞内细菌的治疗提供了新的思路与手段。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122843

细胞内病原体感染如肺结核杆菌，沙门氏菌，沙眼衣原体，羌虫病，考克斯氏体，李斯特假单胞菌，金葡菌及大肠杆菌等严重危害着人们的健康。由于细胞膜屏障，胞内细菌的治疗非常困难，临床常需要多药物，大剂量，多频次以及长周期给药进行治疗。近期研究发现，宿主细胞内微环境及外源抗生素能够刺激细菌转变为休眠状态，以躲避机体及抗生素的杀伤。在抗生素治疗移除或宿主细胞死亡释放出胞内细菌后，细菌即恢复增殖能力，进而引发持续复发性感染。

针对细菌休眠状态的问题，该研究发现低聚糖如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、麦芽糊精等能够作为细菌的碳源被休眠的金葡菌所摄取，逆转其休眠状态，增加其对抗生素的摄取以及敏感性。

然而由于低聚糖本身的亲水性，机体自身竞争性利用等问题，如何将低聚糖高效地递送至宿主细胞内并被休眠菌所利用仍面临巨大的挑战。为此，该研究进一步以麦芽糊精作为模型发展了一种纳米前药(MDNP,如图1所示)，其能够被宿主细胞有效摄取，并在胞内响应性释放出游离的麦芽糊精，激活胞内休眠菌，增加其对抗生素利福平的敏感性。在小鼠胞内细菌转移模型以及全身感染模型中，MDNP的联合使用显著增加了利福平对胞内细菌感染的治疗效果。该研究为胞内细菌感染的治疗提供了一种新的思路与手段，有望推广应用至其他类型胞内菌感染如肺结核的治疗。

图1：麦芽糊精纳米前药增加利福平抗胞内菌作用及机理

重庆医科大学药学院张相军副教授为该论文的通讯作者，重庆医科大学药学院2021级硕士研究生杨小迪、2023级硕士研究生唐茜瑜为并列第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、重庆医科大学青年创新人才科研启动金以及重庆医科大学未来医学青年创新项目的资助。