由免疫切换点调节器驱动的中性粒细胞功能转换,对抗与糖尿病相关的生物膜感染

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 免疫学 免疫学 免疫学
• 传染性疾病 传染性疾病

背景情况:

• 糖尿病相关的生物膜感染 (DRBIs) 由于强化生物膜结构和氧化应激引起的功能失调的中性粒细胞而具有挑战性.
• 传统的抗菌疗法往往无法对抗这些持续性感染.

研究的目的:

• 开发一种新的纳米调节器,通过向生物膜溶解和调节中性粒细胞免疫功能来治疗DRBI.
• 为了研究一个脱氧核糖核酶I加载的碳化物MXene (DNase-I@V2C) 纳米调节器在将中性粒细胞功能从NETosis转换为 fagocytosis中的有效性.

主要方法:

• 使用DNase-I@V2C纳米调节器具有内在的超氧化物脱酶/酶类活性,以清除活性氧物种 (ROS).
• 评估了纳米调节器在生物膜内降解细胞外DNA和中性粒细胞外陷 (NETs) 的能力.
• 研究了通过ROS-NE/MPO-PAD4拦截和ROS-PI3K-AKT-mTOR通路激活中性粒细胞功能倾斜的机制.

主要成果:

• 在高氧化应激环境中,DNase-I@V2C有效地清除了ROS,保持了DNase-I活性并增强了生物膜透.
• 纳米调节器降解了生物膜细胞外DNA和NETs,打破了生物膜的物理屏障.
• DNase-I@V2C成功地将中性粒细胞的功能从NETosis重定向到 fagocytosis,从而有效地消除了体外和体内生物膜感染.

结论:

• DNase-I@V2C纳米调节器通过将生物膜溶解与协同性中性粒细胞免疫功能转换相结合,展示了治疗DRBI的有希望的策略.
• 这种方法提供了在免疫切换点逆转中性粒细胞功能的原则证明,以实现对具有挑战性的生物膜感染的高疗效.