改善生物被膜乏氧微环境的工程化活微藻协同治疗体系在耐药菌眼内感染中的治疗作用和机制研究
批准号:
82101182
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
乔越
依托单位:
学科分类:
眼科学研究新技术与新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
乔越
中文摘要
铜绿假单胞菌(PA)感染是眼内炎中最具破坏性的疾病之一。多重耐药铜绿假单胞菌(MDR-PA)眼内感染治疗手段单一、疗效差、致盲率高,是当前亟需解决的临床难题。生物被膜乏氧微环境是PA产生多重耐药性及制约光动力治疗(PDT)效率的关键原因,提示改善生物被膜乏氧微环境可能成为构建新型抗菌策略的切入点,但目前关于其在眼内感染中尚无相关方案。本项目拟针对眼内MDR-PA感染后生物被膜乏氧微环境难以调节这一关键科学问题,设计制备具有免疫逃避功能的同源红细胞膜修饰工程化活微藻(RM@Algae)作为产氧体系,以此构建RM@Algae-抗菌药物-PDT协同治疗方案。研究其对MDR-PA眼内感染的有效性、安全性、代谢清除途径及较常规抗菌药物优势,并验证相关分子抗菌机制。本项目的开展使眼内抗菌研究深入至微环境水平,可望突破药物治疗瓶颈,预期结果将探索出针对多重耐药菌眼内感染这一重要致盲性眼病的新型抗菌策略。
英文摘要
Pseudomonas aeruginosa (PA) infection is one of the most devastating diseases in endophthalmitis. Due to the oneness of treatment measures, poor effectiveness, and a high blindness rate, the medical problems of multi-drug resistant Pseudomonas aeruginosa (MDR-PA) intraocular infections need to be solved urgently. The hypoxic microenvironment of bacterial biofilm is the key reason for the formation of multi-drug resistance of PA and the restriction of photodynamic therapy (PDT) efficiency, suggesting that improving the biofilm hypoxic microenvironment may become a new key point for exploring antibacterial strategy of MDR-PA infection. However, there is no relevant plan in the treatment of intraocular infection. This project intends to aim at the difficulty to adjust of biofilm hypoxic microenvironment after intraocular MDR-PA infection, which is the key scientific problem. The engineered animate microalgae (RM@Algae) with homologous red blood cell membrane surface modification was designed and prepared as an oxygen generation system which can avoid immune recognition to establish the RM@Algae-antibiotic-PDT synergistic therapy plan. Then its effectiveness, safety, metabolic clearance pathways, and advantages over conventional antimicrobial treatments for MDR-PA intraocular infections were studied, and its related molecular mechanisms were verified. The development of this project has deepened the research of intraocular antibacterial agents to the microenvironmental level. This project is expected to break through the bottleneck of regular antibiotics treatment and will explore a set of new antibacterial strategy for this serious cause of blindness eye disease.
本项目主要关注铜绿假单胞菌(PA)引发的眼内感染,特别是其多重耐药株(MDR-PA)对现有治疗方案的抵抗性。眼内PA感染因其极高的致盲率和治疗的复杂性,一直是临床治疗中的难点。生物被膜乏氧环境是PA耐药性的根本原因之一,而这一环境的调控对提高现有治疗效果至关重要。针对这一问题,本研究提出并开发了具有免疫逃逸功能的同源红细胞膜修饰工程微藻(RM@Algae),通过其产氧特性,改善感染部位的乏氧环境,从而增强抗菌药物和光动力治疗(PDT)的协同效果,突破了眼内感染治疗中的瓶颈。.研究过程中,我们首先制备了RM@Algae,并通过一系列体外实验验证了其对MDR-PA的抑制作用。结果显示,RM@Algae不仅在显著减少PA菌群数量方面表现出良好的效果,而且通过产氧作用有效缓解了生物被膜内的低氧状态,从而增强了抗菌药物和PDT的治疗作用。进一步的动物实验表明,RM@Algae联合抗菌药物和PDT治疗能够显著减少眼内炎症,并提升治愈率,未见明显的毒副作用。此外,代谢清除路径的研究揭示,RM@Algae能够通过常见的生物途径(如肝脏和肾脏)进行安全清除,具有较好的生物相容性。.本研究提出了一种创新性的眼内感染治疗策略,通过调节感染局部微环境,有效增强了治疗效果,尤其是针对MDR-PA等多重耐药性细菌感染。本项目不仅为眼内感染的治疗开辟了新的思路,还为微环境调节在抗菌治疗中的应用提供了宝贵的科学依据。实验结果表明,RM@Algae在药物治疗和光动力治疗中的协同效应,可能会成为解决多重耐药性眼内感染的有效手段,为临床提供了一种新的治疗方案。.通过本项目的实施,研究团队深入探讨了抗菌治疗过程中微环境调节的重要性,提出了将微藻与药物治疗和PDT联合应用的创新思路。我们相信,这一方案将在临床治疗中产生重要影响,为降低眼内感染致盲率、提高治疗效果做出贡献。
一种针对白内障术后多重耐药菌感染性眼内炎的自体膜微藻程序化光治疗体系构建及研究
-
批准号:LQ22H120013
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:0.0万元
-
批准年份:2021
-
负责人:乔越
-
依托单位:
国内基金
海外基金