腸道細菌感染是人類健康面臨的一項重大威脅。然而，目前基于抗生素的典型治療方法不僅會導致耐藥，而且還會破壞腸道微生物群平衡，進而對生命活動產生不利影響。因此，研究者亟需開發能夠在不破壞有益菌群或促進耐藥性的情況下選擇性消滅致病性細菌的新型抗菌材料。有鑒于此，吉林大學楊英威教授、內蒙古大學董阿力德爾圖教授和亢靜教授基于細菌群體感應（QS，一種調節群落行為的通用機制），通過主-客體相互作用將葫蘆[7]脲（CB[7]）封裝在1-乙烯基-3-戊基咪唑鎓溴化物（[VPIM]Br）上以形成超分子開關（[VPIM]Br?CB[7]），然后利用原子轉移自由基聚合將其接枝到細菌細胞表面，構建了一種超分子QS陷阱。
本文要點：
（1）匹配的病原體可被識別，并通過細菌間的QS信號發生聚集。研究發現，加入的金剛烷胺（AD）可通過在[VPIM]Br?CB[7]上競爭性結合CB[7]來促進[VPIM]Br的釋放，以達到滅菌的目的。
（2）該QS陷阱可特異性觸發匹配細菌的自聚集和實現有效的細菌消除。實驗結果表明，基于[VPIM]Br?CB[7]的陷阱可以增加小鼠腸道微生物的多樣性和豐度，其能夠在不擾亂腸道菌群平衡的情況下有效治療大腸桿菌k88誘導的腸道損傷。綜上所述，該研究構建的超分子開關QS陷阱能夠為實現腸道細菌感染和其他炎癥性疾病的無抗生素治療提供一個新的策略。
Xiaojie Wu. et al. Supramolecular Switching-Enabled Quorum Sensing Trap for Pathogen-Specific Recognition and Eradication to Treat Enteritis. Journal of the American Chemical Society. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c14424
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14424
