纳米球对球菌的选择性吸附赋予了光动力疗法窄谱的抗菌活性
发布时间：2020-12-17 15:39
伴随着迫在眉睫的抗生素抗药性危机而来的是新型抗菌剂的研发失败。窄谱抗菌剂可以特异性地根除目标致病菌,从而减少对微生物群落的脱靶效应;然而窄谱抗菌剂制备困难,利润前景较差,因此发展非常缓慢。光动力疗法利用活性氧破坏细胞内多种物质而杀伤细胞,从而不容易引起细菌抗药性;然而光动力疗法具有两个局限性:一是活性氧的寿命短,作用半径有限;二是ROS不加选择地杀死细菌,导致光动力疗法本质上是广谱的。在此,我们对这两种抗菌疗法进行简要的综述,并在他们的基础上提出一种新型的窄谱抗菌剂制备方式,并验证了制备方法的普适性,抗菌剂的窄谱活性及机理,具体研究内容如下:1.带相似电荷纳米球对球菌的选择性吸附。我们首度发现带相似电荷纳米球可以选择性靶向球菌。首先,通过带相似电荷的纳米球-细菌混合液的沉降实验和相图,我们发现纳米球的加入会引起球菌混合液的相态变化,但是不引起杆菌混合液的相态变化。进一步通过微观的同步辐射软X射线成像解释这一现象,发现这是因为纳米球能够特异性吸附到各向同性的球菌表面而不吸附在各向异性的杆菌表面。而带相似电荷的纳米球一细菌的电荷和尺寸不对称性导致了纳米球对球菌的选择性吸附,是一种是受静电相...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?（ａ）抗药性细菌感染死亡人数［９】
达两年的时间内肠道菌群组成的变化［２７］。那么在反复接触抗生素的情况下，??微生物群甚至可能永远不会恢复其初始组成［２８］。微生物组的破坏会严重影响其??在众多功能中的重要作用，包括：营养供应，维生素生产以及对病原体的防护等??等，进而危害人体健康，包括对传染病的易感性增加［２９］，容易患上糖尿病［３Ｑ］等??多种代谢紊乱病症［３１］，哮喘［３２］，肠易激综合症［３３］和免疫性疾病等［３４］。??因此，开发不会在非靶向病原体中产生抗药性且不会引起宿主微生物组稳态??失衡的窄谱抗菌剂（图１．３ａ），是克服多药耐药性（ｍｕｌｔｉｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＭＤＲ）??细菌感染的一种有吸引力的方法。尽管对于危及生命的疾病如败血症或肺炎，此??类药物可能无法代替广谱抗生素进行预防性治疗或及早的治疗，但在鉴定出具体??症状和病原体后，转向窄谱抗生素将是有益的。窄谱抗生素也可用于反复出现类??型的感染的长期治疗，从而可以更好地减轻长期服用广谱抗生素的副作用。相关??研宄者们也认为未来将是窄谱抗菌剂的时代［３５，３６］（图１．３?ｂ）。??ａ?ｂ??１５２５??ｔ）?蠢、ｊ??．．二＇１９５０??Ｍ？ｄ＞ｃｉＭｌ?ｄＨｍｉｉ？ｔｒｙ?＊ｒａ??Ｕ?？?Ｈｉｇｈ??｜＞?§?２?ｅ?ｃ?％?Ｒ？ｗｔＵｎｃ＊?ｅｆ？??？｜?＾?｜｜?Ｓ?＇－ｘ／?Ｉｆ?挪〇??泛＿￡?、?皮?？?Ｂ＞ｏ？ｄ?ＳＭＫｔｒｕｍ??？－?丨?Ｃｌ?？?Ｌｏｗ?ｓｕｃｃｅｓｓ??ｉ??／＇ｉｆ、、＼?ｅｒａ??＜‘?＼?ｊｆ?２０２５?？?Ｕｎｅｏｎ？ｅｎｔｉｏｎ？ｌ?ｄ？ｃｃｖ？ｒｙ??ｊ?Ｉ?？ｉｔ
?第一章绪论???１．２．２窄谱抗菌剂的开发??为开发对特定物种具有特异性的抗菌剂而采取的方法包括靶向目标细菌特??异的蛋白质和途径，细菌素，对原有的广谱抗菌剂（抗菌肽和核酸）的靶向修饰，??利用抗菌剂的形状结构选择性和全细胞表型筛选等方式。下文举例介绍一些通过??以上方法研宄获得的用于对抗某些具有威胁性的病原体的窄谱抗菌剂。??１．靶向目标细菌特异的蛋白质和途径??结核分枝杆菌感染全球约三分之一的人口导致结核病［３８，３９］。对于对药物敏??感的结核病的治疗，通常需要结合使用多种一线抗结核的窄谱和广谱抗生素利福??平结合，而对于抗药以及耐药的结核病菌株治疗，则需要结合更类型的广谱抗生??素且治疗周期可能持续两年。这些漫长的治疗时间代表病人将长时间服用抗生素??［４Ｑ］，无疑会对共生菌群产生相当大的影响。因此开发可能会减少对广谱抗生素??依赖性的其他窄谱抗结核药将特别有价值。??Ｎ?！?＾??ｉ?２?３?＜??０冰身４?Ａｔ〇Ｘ）??Ｏ??Ｓ?Ｂ?７??＾??８?售?１０??图１．４对结核分枝杆菌具有窄谱抗菌活性的化合物［４１］??图１．４显示了对结核分枝杆菌具有窄谱抗菌活性的一系列化合物。例如己经??用于治疗耐多药结核病的药物－苯达喹啉（Ｂｅｄａｑｕｉｌｉｎｅ）?ｔ４２］以及图中的化合物５??能够选择性高耙向结核分枝杆菌中的一种转运蛋白ＭｍｐＬ３，从而对分枝杆菌具??有窄谱抗菌效果［３８］。??２．细菌素??当耐万古霉素的粪肠球菌定居于肠道时，通常会通过口服万古霉素和甲硝唑??进行治疗，而这样治疗的同时会消灭肠道共生细菌从而可能会导致机会致病菌艰??４??
本文编号：2922283
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?（ａ）抗药性细菌感染死亡人数［９】
达两年的时间内肠道菌群组成的变化［２７］。那么在反复接触抗生素的情况下，??微生物群甚至可能永远不会恢复其初始组成［２８］。微生物组的破坏会严重影响其??在众多功能中的重要作用，包括：营养供应，维生素生产以及对病原体的防护等??等，进而危害人体健康，包括对传染病的易感性增加［２９］，容易患上糖尿病［３Ｑ］等??多种代谢紊乱病症［３１］，哮喘［３２］，肠易激综合症［３３］和免疫性疾病等［３４］。??因此，开发不会在非靶向病原体中产生抗药性且不会引起宿主微生物组稳态??失衡的窄谱抗菌剂（图１．３ａ），是克服多药耐药性（ｍｕｌｔｉｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＭＤＲ）??细菌感染的一种有吸引力的方法。尽管对于危及生命的疾病如败血症或肺炎，此??类药物可能无法代替广谱抗生素进行预防性治疗或及早的治疗，但在鉴定出具体??症状和病原体后，转向窄谱抗生素将是有益的。窄谱抗生素也可用于反复出现类??型的感染的长期治疗，从而可以更好地减轻长期服用广谱抗生素的副作用。相关??研宄者们也认为未来将是窄谱抗菌剂的时代［３５，３６］（图１．３?ｂ）。??ａ?ｂ??１５２５??ｔ）?蠢、ｊ??．．二＇１９５０??Ｍ？ｄ＞ｃｉＭｌ?ｄＨｍｉｉ？ｔｒｙ?＊ｒａ??Ｕ?？?Ｈｉｇｈ??｜＞?§?２?ｅ?ｃ?％?Ｒ？ｗｔＵｎｃ＊?ｅｆ？??？｜?＾?｜｜?Ｓ?＇－ｘ／?Ｉｆ?挪〇??泛＿￡?、?皮?？?Ｂ＞ｏ？ｄ?ＳＭＫｔｒｕｍ??？－?丨?Ｃｌ?？?Ｌｏｗ?ｓｕｃｃｅｓｓ??ｉ??／＇ｉｆ、、＼?ｅｒａ??＜‘?＼?ｊｆ?２０２５?？?Ｕｎｅｏｎ？ｅｎｔｉｏｎ？ｌ?ｄ？ｃｃｖ？ｒｙ??ｊ?Ｉ?？ｉｔ
?第一章绪论???１．２．２窄谱抗菌剂的开发??为开发对特定物种具有特异性的抗菌剂而采取的方法包括靶向目标细菌特??异的蛋白质和途径，细菌素，对原有的广谱抗菌剂（抗菌肽和核酸）的靶向修饰，??利用抗菌剂的形状结构选择性和全细胞表型筛选等方式。下文举例介绍一些通过??以上方法研宄获得的用于对抗某些具有威胁性的病原体的窄谱抗菌剂。??１．靶向目标细菌特异的蛋白质和途径??结核分枝杆菌感染全球约三分之一的人口导致结核病［３８，３９］。对于对药物敏??感的结核病的治疗，通常需要结合使用多种一线抗结核的窄谱和广谱抗生素利福??平结合，而对于抗药以及耐药的结核病菌株治疗，则需要结合更类型的广谱抗生??素且治疗周期可能持续两年。这些漫长的治疗时间代表病人将长时间服用抗生素??［４Ｑ］，无疑会对共生菌群产生相当大的影响。因此开发可能会减少对广谱抗生素??依赖性的其他窄谱抗结核药将特别有价值。??Ｎ?！?＾??ｉ?２?３?＜??０冰身４?Ａｔ〇Ｘ）??Ｏ??Ｓ?Ｂ?７??＾??８?售?１０??图１．４对结核分枝杆菌具有窄谱抗菌活性的化合物［４１］??图１．４显示了对结核分枝杆菌具有窄谱抗菌活性的一系列化合物。例如己经??用于治疗耐多药结核病的药物－苯达喹啉（Ｂｅｄａｑｕｉｌｉｎｅ）?ｔ４２］以及图中的化合物５??能够选择性高耙向结核分枝杆菌中的一种转运蛋白ＭｍｐＬ３，从而对分枝杆菌具??有窄谱抗菌效果［３８］。??２．细菌素??当耐万古霉素的粪肠球菌定居于肠道时，通常会通过口服万古霉素和甲硝唑??进行治疗，而这样治疗的同时会消灭肠道共生细菌从而可能会导致机会致病菌艰??４??
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