Cell Reports Physical Science | 菌壁代謝標(biāo)記AIEgen快速檢測(cè)和消融胞內(nèi)結(jié)核分枝桿菌
結(jié)核?。═uberculosis,TB)是由結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium Tuberculosis,Mtb)感染引起的慢性傳染病,具有傳播性廣、致病力強(qiáng)、癥狀隱匿、耐藥嚴(yán)重等特征。全球結(jié)核潛伏感染人群接近20億(約四分之一人口),每年新發(fā)結(jié)核病患者1060萬(wàn),死亡病例達(dá)160萬(wàn)。潛伏的Mtb 難以被檢測(cè)和根除,會(huì)導(dǎo)致致命的呼吸衰竭和全身炎癥;開(kāi)發(fā)快速、靈敏、準(zhǔn)確的結(jié)核即時(shí)診斷技術(shù)和發(fā)展改善結(jié)核耐藥的療法,對(duì)于結(jié)核病的有效預(yù)防和控制至關(guān)重要。
近日,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院蔡林濤研究員團(tuán)隊(duì)與深圳市第三人民醫(yī)院(國(guó)家感染性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心)合作,在Cell Press旗下新期刊Cell Reports Physical Science發(fā)表了題為 “Cytoderm Metabolic Labeling AIEgen for Rapid Detection and Intracellular Ablation of Mycobacterium Tuberculosis”的文章。基于點(diǎn)擊化學(xué)技術(shù),團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了菌壁代謝標(biāo)記型聚集誘導(dǎo)發(fā)光探針(AIEgen),參與結(jié)核分枝桿菌菌壁肽聚糖的生物合成。免洗的 AIEgen 可快速(10 分鐘)和選擇性地對(duì)活 Mtb 進(jìn)行代謝標(biāo)記,與金標(biāo)準(zhǔn)抗酸染色相比,AIEgen代謝標(biāo)記檢測(cè)的靈敏度提高了50倍。
在低功率光照射下,AIEgen 產(chǎn)生致死劑量的活性氧 (ROS) 破壞細(xì)菌細(xì)胞壁,通過(guò)光動(dòng)力消融顯著提高 Mtb 對(duì)利福平(一種所屬利福霉素家族的一種廣譜抗生素藥物,對(duì)結(jié)核桿菌有較強(qiáng)抗菌作用)的敏感性。最終,該探針基于肺泡灌洗液(34份)和痰液(31份)等臨床樣本進(jìn)行研究,結(jié)果均表明,AIEgen探針實(shí)現(xiàn)了肺泡灌洗液和痰液的高特異性(100%)、高靈敏度(>96%)和高準(zhǔn)確度(>96%)的結(jié)核即時(shí)診斷;光動(dòng)力消融破壞Mtb菌壁提高對(duì)利福平(一線抗Mtb藥物)的藥物敏感性,成功消除了95%以上的Mtb,比利福平的殺菌效果提高了近3倍。
因此,基于免洗的菌壁代謝標(biāo)記型探針(AIEgen)開(kāi)發(fā)結(jié)核即時(shí)診療技術(shù),對(duì)于印度、中國(guó)、南亞、非洲等結(jié)核高負(fù)擔(dān)國(guó)家和地區(qū)的快速、規(guī)模篩查以及結(jié)核病的防治具有重要的意義。
該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

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