食品學(xué)院胡梁斌、莫海珍教授科研團(tuán)隊(duì)在國際頂級期刊《Biomaterials》上發(fā)表論文

近日，我校食品科學(xué)與工程學(xué)院胡梁斌、莫海珍教授團(tuán)隊(duì)在國際生物材料領(lǐng)域頂級期刊《Biomaterials》（IF=15.304）在線發(fā)表了題為“Ferrous sulfate-loaded hydrogel cures Staphylococcus aureus infection via facilitating a ferroptosis-like bacterial cell death in a mouse keratitis model”的研究論文。我校胡梁斌教授為第一通訊作者，陜西科技大學(xué)為第一作者和第一通訊作者單位。該研究涉及食品科學(xué)、微生物學(xué)與醫(yī)學(xué)交互領(lǐng)域，揭示了食品級補(bǔ)鐵劑硫酸亞鐵誘導(dǎo)金黃色葡萄球菌鐵死亡、清除存留細(xì)胞（persister）、殺死超級耐藥菌MRSA的生物活性；并通過透明質(zhì)酸水凝膠作為硫酸亞鐵載體治愈了由MRSA感染導(dǎo)致的小鼠角膜炎，為當(dāng)前抗生素危機(jī)下人類角膜炎的臨床治療提供了新的策略。該論文的發(fā)表極大地提高了我校在微生物鐵死亡領(lǐng)域的國際影響力。

研究簡介：使用抗生素是當(dāng)下治療細(xì)菌性角膜炎的主要手段。然而，頻繁出現(xiàn)的耐藥菌，特別是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）等“超級細(xì)菌”，對目前依賴抗生素的治療體系提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，亟需研發(fā)新型抗菌策略。受哺乳動(dòng)物鐵死亡啟發(fā)，本研究探索并采用了直接鐵暴露的方式誘導(dǎo)細(xì)菌發(fā)生鐵死亡。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被經(jīng)常作為食品級補(bǔ)鐵劑的硫酸亞鐵能夠高效殺死金黃色葡萄菌，并引發(fā)其產(chǎn)生鐵死亡的典型特征。此外，硫酸亞鐵還能有效地殺死存留細(xì)胞（persister）和超級耐藥菌MRSA，并清除金黃色葡萄球菌的生物被膜。為了促進(jìn)硫酸亞鐵在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，本研究利用透明質(zhì)酸和抗壞血酸鹽制備了負(fù)載硫酸亞鐵的水凝膠。該水凝膠具有可注射、自愈合、高效殺滅MRSA，以及很好的生物相容性等特點(diǎn)。進(jìn)一步通過構(gòu)建由MRSA感染導(dǎo)致的小鼠角膜炎模型，我們發(fā)現(xiàn)該硫酸亞鐵水凝膠能夠促進(jìn)小鼠角膜炎的快速恢復(fù)，并有效防止MRSA向肺部的擴(kuò)散以及緩解小鼠的全身炎癥。這些結(jié)果揭示了硫酸亞鐵水凝膠替代抗生素依賴性材料來治療MRSA感染的應(yīng)用前景，為當(dāng)前抗生素危機(jī)下人類角膜炎的臨床治療提供了新的策略。相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)申報(bào)了國家發(fā)明專利。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961222004823

（核稿：孫敏 編輯：雷超）