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  化膿性肝膿腫（PLA）是一種侵襲性細菌感染，它是肝實質的化膿性感染，可能引起嚴重的并發(fā)癥。臨床上抗生素是治療肝膿腫的主要方法，但因為早期抗生素的濫用，越來越多的細菌對抗生素表現(xiàn)出較低的敏感性，耐藥細菌的種類和數(shù)量逐漸增加，甚至出現(xiàn)多重耐藥性（MDR）細菌和高毒性致病性細菌。因此尋求新型高效抗菌劑顯得尤為重要，迫切需要開發(fā)出高效的基于非抗生素的抗細菌性肝膿腫的策略。

  最近有研究表明臨床研究發(fā)現(xiàn)，鎵離子能夠抑制實驗動物體內的多種病原體生長，有效防治細菌感染。其抗菌活性的藥理基礎不同于抗生素，它依靠鎵元素與鐵元素高度相似的化學擬態(tài)，迷惑生物體的識別系統(tǒng)，進而在菌體內取代鐵元素，影響細菌鐵代謝以殺傷細菌。但是，現(xiàn)有關于鎵抗菌劑的研究以離子形式居多，雖然取得了一定的進展，但是仍然存在一定問題。一方面，鎵離子生理條件下易水解為各種形式的羥基化合物，嚴重阻礙其在體內廣泛應用；另一方面，鎵離子對感染部位的遞送效率低，不利于體內靶向治療。因此，盡管鎵化合物有著優(yōu)秀的生物相容性，但是迄今為止幾乎沒有關于鎵基藥物實現(xiàn)靶向治療細菌感染疾病的報道。

  近期，浙江大學周民教授課題組在國際知名期刊Bioactive Materials上發(fā)表文章【Bioactive Materials, ''Ultrasmall Ga-ICG Nanoparticles Based Gallium Ion/Photodynamic Synergistic Therapy to Eradicate Biofilms and against Drug-Resistant Bacterial Liver Abscess，IF=14.593】：基于超小Ga-ICG納米粒子的鎵離子/光動力協(xié)同治療以清除生物膜和治療耐藥細菌性肝膿腫。

  本研究設計了一種通過自組裝過程連接的生物相容性非抗生素超小納米顆粒（ICG-Ga NPs）。該納米顆粒采用了臨床批準的鎵（III）和吲哚菁綠（ICG），因此具有良好的生物相容性，有著更好的臨床應用前景。同時，ICG具有主動肝臟靶向的特性，在臨床上可用于肝功能的診斷，因此，該納米顆粒可以高效地靶向到肝臟部位，減少對其他組織器官的毒副作用。此外，ICG還是一種光敏劑，基于其在近紅外激光照射下產生活性氧的能力，可用于光動力療法。近紅外光在組織中的穿透深度較大，且受生物組織本底的影響較小，可作為一種優(yōu)良的體內組織穿透劑。在治療過程中，經過近紅外光照射，ICG分子產生ROS，導致細菌氧化損傷起到殺菌作用。同時，光動力效應也破壞了細菌膜，并進一步促進了鎵離子的內吞作用。然后，鎵離子替代細菌細胞中的鐵，破壞細菌鐵的代謝。光動力作用和鐵代謝破壞作用兩者發(fā)生協(xié)同，展現(xiàn)出對細菌的優(yōu)異殺傷效果。ICG-Ga NPs在體外和體內均顯示出對廣譜β-內酰胺酶大腸桿菌（ESBL E. coli）的優(yōu)異治療效果。在肝膿腫模型中，ICG-Ga NPs結合近紅外光照射，有效地減少了肝臟的細菌負荷，并顯著地提升了小鼠的生存概率。本研究為對抗MDR細菌感染的肝膿腫提供了有效策略。該藥物具有肝臟靶向特性和良好的生物安全性，具有優(yōu)秀的抗菌性能，有望用于MDR細菌引起的肝膿腫治療。

  浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院/浙江大學轉化醫(yī)學研究院碩士研究生謝婷婷、博士生祁宇宸、博士后李楊楊為該論文的共同第一作，周民研究員是論文的通訊作者。上述研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、浙江省重點研發(fā)計劃項目等基金，以及浙江大學眼科醫(yī)院、現(xiàn)代光學儀器國家重點實驗室的大力支持。

  原文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X21001432

  通訊作者簡介：

周民，博士生導師，浙江大學浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院/轉化醫(yī)學研究院研究員，惡性腫瘤預警與干預教育部重點實驗室副主任、浙江省特聘專家、國家藥監(jiān)局放射性藥物研究與評價重點實驗室學術委員會委員。主要從事生物材料學與轉化醫(yī)學研究，發(fā)表100余篇論文包括6篇高被引論文、單篇引用超過200次論文5篇，最高單篇引用超過600次，總被引用超過4000次。其中以通訊作者在Chem, Sci. Adv., Nat. Commun., ACS Nano, Adv. Funct. Mater.等雜志發(fā)表論文30余篇，包括14篇封面論文。課題組科研成果多次獲得浙江大學年度十大學術進展提名獎，并多次被新華社，科技日報等新聞媒體做專題報道。課題組獲得國家重點研發(fā)計劃項目、中央軍委科技委項目、基金委項目及多項臨床轉化等十余項基金資助。 其中自主研發(fā)的眼用凝膠項目已獲得臨床倫理批準，正在開展臨床試驗。