雷曉光實驗室合作開發出基于“特洛伊木馬”策略的細菌感染精準診斷新技術

     抗菌藥物濫用導緻的細菌耐藥已經對全球公共衛生構成重大威脅。細菌感染的快速、精确診斷是減少抗生素濫用最直接有效的方法。細菌感染特異性分子探針結合醫學分子影像技術，為細菌感染體内外快速、準确診斷提供了新思路。然而能夠在複雜生物環境下，高特異性标記病原菌的分子探針和成像方法還十分有限。近日，beat365官方网站雷曉光課題組與中國醫學科學院藥物研究所胡海宇課題組合作，基于特洛伊木馬策略發展了新型熒光探針，首次實現了銅綠假單胞菌在複雜生物環境中的快速、高特異性甄别，為銅綠假單胞菌體内外快速、精準診斷、指導臨床用藥提供可視化工具。研究成果以“A pseudopaline fluorescent probe for the selective detection of Pseudomonas aeruginosa”為題，于2020年10月19日在中國化學會旗艦期刊《CCS Chemistry》上發表。

     銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是醫院院内感染常見的病原菌，在免疫功能低下的病人中可導緻高發病率和死亡率。銅綠假單胞菌外膜通透性很低，對許多臨床重要的抗生素（如氨苄西林、阿莫西林和萬古黴素等）具有天然耐受性，是一類名副其實的“超級細菌”。天然産物Pseudopaline是銅綠假單胞菌特有金屬載體，與二價金屬螯合後，通過金屬轉運蛋白入胞，與銅綠假單胞菌生長、耐藥性密切相關。2019年雷曉光課題組率先實現了Pseudopaline化學全合成（Chem. Sci., 2019, 10, 6635–6641），結合胡海宇課題組在細菌感染特異性分子探針和成像技術研究方面的優勢，合作開發出系列新型pseudopaline-熒光探針，可在多菌混合環境下、在哺乳動物細胞、組織切片中實現對銅綠假單胞菌的特異性标記，為銅綠假單胞菌感染快速、精準檢測提供了新的思路。利用進一步發展的pseudopaline-Cy7近紅外熒光探針，首次在小動物活體水平實現銅綠假單胞菌感染高特異性診斷與定位，其檢測、成像結果不受體内其他病原菌或腸道菌群影響。研究結果為銅綠假單胞菌特異性診斷、臨床指導用藥、闡明細菌金屬代謝的途徑、新型抗生素藥物發現提供了新的研究工具。

     雷曉光課題組趙天湖博士、張健博士和胡海宇課題組韓小婉博士為該論文的共同第一作者，雷曉光教授和胡海宇研究員為共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金，科技部重點研發計劃，北京市卓越青年科學家計劃，北京分子科學國家研究中心和北大-清華生命科學聯合研究中心的資助。此外，該項目目前正與瑞士羅氏公司合作，積極推進後期新一代細菌感染診斷試劑及新型抗生素藥物的開發。

     論文鍊接：https://www.chinesechemsoc.org/doi/pdf/10.31635/ccschem.020.202000517