新型原位微波热疗克服多重耐药大肠杆菌感染

大学李嘉诚医学院临床医学院骨科及创伤学系杨伟国教授领导的研究团队设计了一种非侵入性技术，以活化耐多药 (MDR) 大肠杆菌 (E. coli) 相关的深部组织感染，如泌尿道和腹膜感染中的常规抗生素。

在这项研究中，当细菌暴露于温和的高温条件(约 50 摄氏度)时，发现 MDR 大肠杆菌对常规抗生素的干预再次敏感。该团队设计了一种新型的微波响应微球，包裹了常规抗生素，可以同时实现原位热疗和抗生素治疗。他们的研究结果发表在《先进功能材料》上

在所有耐多药细菌中，耐多药大肠杆菌被定义为革兰氏阴性菌，是世界卫生组织 (WHO) 确定的三种重点关注的病原体之一。由于其独特的外膜结构，这种细菌可以对临床上大多数抗生素的治疗产生免疫。在结构中发现了一个特殊的障碍，即β-桶组装机(BAM复合体)。当这种复合物与其他两个障碍——MDR 外排泵和细胞质中的酶降解——结合时，细菌就可以有效地阻止抗生素的攻击。然而，常规治疗只能削弱 BamA 蛋白(BAM 复合物的主要成分)的功能，而不是同时削弱所有三个屏障。

治疗效果：腹膜感染：a) 注射生理盐水、PLGA MPs 和 Gen-PLGA MPs 后 MWH 照射 10 分钟后腹膜部位皮肤温度的热图像。b) 不同干预后腹膜液中的耐多药大肠杆菌细菌负荷。显然，Gen-PLGA MPs 组中的细菌数量已显着减少。c-d)通过标准化为未感染受试者(健康)平均值的免疫荧光染色对 IL-1β(c)和 TNF-α(d)表达的平均荧光强度(MFI)进行量化。在生理盐水、庆大霉素和 PLGA MPs 组中可以观察到这些细胞因子的高表达，而负载庆大霉素的 PLGA MPs 组与健康对照组没有差异。学分：大学

研究小组发现，如果感染部位温度升高到 50 摄氏度左右仅 10 分钟(人体组织可以耐受的短期温和热处理)，这些屏障就会暂时瘫痪。当常规抗生素能够同时进行干预时，研究小组认为革兰氏阴性菌引起的感染可以完全消除。

为了进行研究，他们设计了一种新型的微波响应微球，该微球由 FDA 批准的称为聚乳酸-乙醇酸共聚物 (PLGA) 的生物聚合物组成，在微波信号的刺激下可以产生温和的热量。当应用这种原位微波超热 (MWH) 策略时，它有效地使 MDR 大肠杆菌对常规抗生素治疗(如 β-内酰胺、氨基糖苷和四环素抗生素)重新敏感。

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