
无抗生素抗骨髓炎新策略:BMSC 膜伪装 Cu-Fe-ELC 纳米细胞协同 CDT 与铜死亡清除 MRSA
报告人:贺超
所在单位:广州医科大学附属第三医院
报告人简介:贺超,广州医科大学附属第三医院教授,骨科医生,广州市卫健委优秀人才,广州市健康科普专家,硕士生导师,博士后合作导师。研究方向为骨肿瘤的诊疗及机制探究,重点研究3D打印支架用于骨肉瘤的治疗与骨修复和生物纳米材料骨科应用。以通讯/第一作者共发表SCI论文12篇(IF>10的7篇),包括Advanced Functional Materials(2)、Advanced Science、Biomaterials(2)、Small、Nano Today、Cell Death & Disease、Clinical Epigenetics等。授权发明专利7项,转化1项。授权实用新型专利5项。担任《Exploration》(IF: 22.5)、《Nano Materials Science》(IF: 18.0)青年编委。担任中国中医药信息学会中西医外科智能诊疗分会理事,广东省增材制造协会会员。主持国自然青年1项(2024.01-2026.12),主持市科技项目2项(2025.01-2026.12)。
报告摘要:
目的:骨髓炎传统治疗依赖长期大剂量全身抗生素联合清创,对 MRSA 等耐药菌疗效有限且伴随肾毒性、血栓性静脉炎等副作用,开发无抗生素干预策略迫切。
方法:以骨髓间充质干细胞(BMSC)膜包裹 Cu-Fe-Elesclomol 过氧化物纳米点(CFE),构建仿生"纳米细胞" CFE@CM(~4 nm 纳米点包封为 ~100 nm 纳米细胞,Cu:Fe:ELC = 7:3:0.35)。CFE 具备酸响应 H₂O₂ 自供给与 Cu⁺/Fe²⁺ 循环,BMSC 膜赋予长循环、低免疫原及骨髓同源靶向。
结果:感染微环境(pH 6.0)下 CFE@CM 解组装,12 h 内 Cu/Fe 释放 >80%,通过 Cu-Fe 价态循环放大 Fenton 反应生成 ·OH;ELC 作为铜离子载体将 Cu²⁺ 导入 MRSA,诱导铜死亡(脂酰化 TCA 蛋白聚集)。体外 pH 6.0 条件下 CFE@CM 于 [Cu] = 25 μM 即可抑制 MRSA 活性并分散生物膜。小鼠 MRSA 胫骨骨髓炎模型中,CFE@CM 静脉给药(第 0/2/4/6/8/10/12/14 天)疗效与万古霉素相当(μCT BMD、H&E、Masson 验证),血生化与主要脏器未见明显毒性。RNA-seq 揭示 CFE@CM 扰动 MRSA 铜离子结合、氧化磷酸化、肽代谢等通路,机制层面串联 CDT 与铜死亡。
结论:本研究提出一种 BMSC 靶向、酸触发、CDT+铜死亡协同的无抗生素骨髓炎治疗新范式,具备临床转化潜力。