《重大成果》山东大学姜新义教授团队与李伟教授团队联合发表基于在体编辑CAR-巨噬细胞治疗假体周围感染新策略

假体周围关节感染(PJI)是人工关节置换术后最具破坏性的并发症之一，是一项重大的临床挑战。PJI的治疗需要复杂的治疗策略，包括多次手术翻修和长期抗菌治疗。然而，在预防和根除PJI方面，临床进展甚微。尽管许多生物与PJI有关，但金黄色葡萄球菌，特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)仍然是最普遍和最具破坏性的致病病原体。由于感染种植体的金黄色葡萄球菌可以避开先天和适应性宿主防御以及杀菌剂和抗生素化疗，因此追踪和根除种植体微环境中的金黄色葡萄球菌对于预防PJI至关重要。然而，有效的策略仍然难以捉摸。

巨噬细胞(Mφs)对金黄色葡萄球菌的先天免疫反应至关重要，并且在将病原体内化后激发其大部分抗菌活性。然而，Mφs的免疫防御机制通常在假体周围免疫微环境中受到抑制。此外，细胞内的金黄色葡萄球菌能够触发半胱天冬酶11 (Caspase-11) 的激活来劫持巨噬细胞的线粒体，从而抑制活性氧 (mROS)介导的巨噬细胞胞内杀菌作用，使金黄色葡萄球菌能够实现在Mφs内的免疫逃逸。考虑到Mφs独特的效应功能和对细菌的天然趋化性，研究团队设计并制备了一种可原位编辑假体周围Mφs（CAR-巨噬细胞）的核酸药物纳米递送涂层。通过正负电荷相互吸引层层组装形成的多肽纳米(PNP)递送涂层, 其中，PNP负载有金黄色葡萄球菌特异性嵌合抗原受体和增强巨噬细胞胞内杀菌能力的shRNA质粒；自组装涂层中含有促成骨能力的硫酸乙酰肝素(HS)。研究结果显示该纳米涂层使假体周围产生CAR-巨噬细胞，高效靶向并清除金黄色葡萄球菌，同时促进骨-种植体界面的快速骨整合。

山东大学姜新义教授团队与李伟教授团队联合合作，并在《Science Advances》中发表，题为“Surficial nano-deposition locoregionally yielding bactericidal super CAR-macrophages expedites periprosthetic osseointegration”的最新研究成果。该成果揭示了一种纳米颗粒涂层，用于在骨-种植体界面处局部原位诱导超级CAR-MΦ，这简化了CAR-MΦ的制备，并最大限度地减少了MΦ重编程的全身不良影响。

研究成果：

（1）纳米颗粒涂层的合成与表征

（2）pPNP介导的SasA-CAR编程MΦs

（3）超CAR-MΦ体外杀菌活性研究

（4）pPNP涂层的体内抗感染和免疫调节作用

（5）促进pPNP涂层成骨

（6）pPNP涂层抗血源性感染的研究

转自：“中北科研”微信公众号

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