2023年2月,南方医科大学基础医学院崔忠凯教授团队在Journal of Controlled Release(IF 11.467)上发表了题为Intrinsic antibacterial and osteoinductive sterosomes promote infected bone healing的研究论文。
南方医科大学基础医学院细胞生物学专业张毅青硕士为本文第一作者,南方医科大学基础医学院细胞生物学教研室崔忠凯教授为本文通讯作者。
感染性骨缺损是指同时发生感染和骨缺损的一种疾病,在治疗时通常需要进行多次清创手术并长期全身应用抗生素,而且抗感染和植入内固定物的传统治疗方案存在明显的矛盾。长期抗生素治疗导致器官毒性或抗生素耐药性等多种副作用,清创手术往往会存在细菌残留或者引起过大的骨缺损,且固定用植入物又可能为细菌定植提供温床从而导致骨髓炎的高复发率。因此,目前临床上对感染性骨缺损的最佳治疗方案仍有争议,同时实现感染控制和促进骨再生的有效治疗仍是一个具有挑战性的医学难题。
该团队在前期单链双亲小分子和高含量甾醇分子自组装成双分子层理论和系列研究工作基础上,设计并选择了单链双亲抗菌小分子(氯化十六烷基吡啶,CPC)和骨诱导甾醇分子(20s-羟基胆固醇,Oxy),制备了一种兼具抗菌和成骨诱导性能的新型纳米递送系统——CPC/Oxy sterosomes。该甾醇脂质体不仅可以发挥其基本的药物递送功能——控释抗生素和蛋白药物,而且载体自身同时具备抗菌和促进成骨的作用。CPC/Oxy sterosomes在体外显示出优异的广谱抗菌性能和骨诱导性能,并且在SD大鼠体内的颅骨感染缺损模型中无外源抗菌剂、外源生长因子和外源细胞的条件下,药物载体自身发挥了同时有效抗菌和促进骨再生的作用,解决了抗菌和成骨之间难以平衡的问题。
这种兼具抗菌和促进骨再生功能新型药物载体的研发,为治疗感染性骨缺损提供新途径的同时, 实现了多重功能型药物载体的新理念。这一概念扩展到今后的研究中,将为载药系统的研究提供新思路。
图 十六烷基吡啶/氧固醇(CPC/Oxy)甾醇脂质体(sterosomes)构建以及功能评价示意图
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2023.01.058