作为内源性气体信号分子之一，一氧化碳（CO）因其显著的抗菌、消炎等生理调节功能深受关注。在抗菌领域，CO可自由扩散进入细菌细胞膜，通过抑制细菌呼吸链等方式诱导细菌死亡。同时，CO信号分子可以提升抗生素抗菌效果，增加药物利用率。然而，直接吸入式CO气体疗法生物安全性低并且难以实现病灶特异性递送，限制了CO抗菌疗法的广泛使用。因此，研究者们通过物理负载或化学键合的方法将CO供体（CORM）整合入高分子纳米材料中，以实现纳米药物的病灶富集、病理微环境响应的CO释放，从而有效延长CO的作用时间并提高治疗效果。

图1: 生物被膜微环境响应pCORM的制备及其用于增强阿米卡星在生物被膜相关感染中的疗效示意图

 图2：pCORM体外抗菌性能：A–B) 不同浓度pCORM在不同pH下针对MRSA和ESBL-E. coli 的抗菌效果；C–D) 涂布平板菌落和细菌SEM结果；E-F) pCORM联合不同类型亚抑制浓度抗生素对MRSA和ESBL-E. coli 的抗菌效果

  选择两种具有代表性的耐药菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA和extended-spectrum β-lactamases-producing Escherichia coli, ESBL-E. coli）分别考察pCORM在不同pH下的体外抗菌性能。结果表明，在模拟生物被膜微环境的微酸性pH下，pCORM对两种耐药菌均展现出显著增强且浓度依赖性的杀菌效果。除此之外，通过评价10 μM pCORM 与亚抑制浓度的不同类型抗生素（β-内酰胺类，甲氧西林和氨苄西林；喹诺酮类，左氧氟沙星；氨基糖苷类，阿米卡星）的联用效果，发现pCORM能够使氨基糖苷类Ami对抗两种耐药菌的效果显著增强。因此相比传统的抗生素疗法，这种高分子纳米材料能够通过感染部位富集，响应性释放，提高抗生素疗效等多种途径增强对耐药菌生物被膜相关感染的治疗效果，为缓解细菌耐药性危机提供了新思路。

  论文信息：Qian Zhou, Tengjiao Wang*, Kunpeng Li, Shanyu Zhang, Kun Wang, Weilin Hong, Rongjun Liu, Peng Li*. Biofilm microenvironment-responsive polymeric CO releasing micelles for enhanced amikacin efficacy. Journal of Controlled Release, 2023, 357, 561-571.

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2023.04.025