近日，生命科学学院2021级食品科学与工程专业本科生卓子涵、2020级研究生尹春芳在国际期刊《Journal of Functional Biomaterials》（JCR分区: Q1, IF=5.0）上分别以第一作者和共同第一作者身份发表了题为“Nano-Reactors Based on Ovotransferrin Organic Skeleton through a Ferroptosis-like Strategy Efficiently Enhance Antibacterial Activity”的研究论文(Journal of Functional Biomaterials, 2024, 15(8): 205)。我院徐奇老师和李长明教授为该论文的通讯作者。

由于抗生素在世界范围内的滥用，细菌耐药性问题日益严重。目前，非抗生素类抗菌药物前景广阔，但由于细胞毒性、不稳定性和靶向性差等问题，在实际应用中遇到了很多困难，迫切需要新的抗菌机制来对抗耐药性和毒性。本研究受细胞铁死亡机制启发，创新性的提出了一种类铁死亡（ferroptosis-like death，FLD）抗菌策略。FLD利用活性氧与亚铁离子的Fenton反应，连续产生·OH，可攻击细菌细胞膜，破坏细胞结构，从而发挥强大的抗菌作用。并以此为核心成功构建了OVT@ADM 纳米反应器。此纳米反应器以卵转铁蛋白（OVT）为有机骨架，封装了低浓度阿霉素（ADM），通过绿色环保的合成方式制备。实验从多个方面对其进行了表征测试，结果显示该纳米反应器粒径分布均匀，具有高包封率和载药量，且稳定性良好。研究结果显示，在细菌胞质间隙中，谷胱甘肽将纳米反应器中OVT的Fe3+还原为Fe2+，使OVT结构疏松，从而导致ADM从OVT@ADM缓慢持续释放。同时，ADM连续产生的H2O2 通过Fenton反应氧化Fe2+产生·OH和Fe3+，该过程可持续循环。抗菌实验表明OVT@ADM对金黄色葡萄球菌有较好的抑菌效果，抑菌率高达99.3%。该纳米反应器的缓释策略还显著降低了ADM引起的细胞毒性，对细胞具有一定的保护作用。

这项内容为未来的抗菌研究提供了一种创新、安全、绿色、环保的策略，在感染控制等方面具有广阔的应用前景，有望发挥潜在的作用。

原文链接：https://doi.org/10.3390/jfb1****0205