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【IF 13.3】突破MRSA感染伤口治疗瓶颈!解析 “能量代谢调控” 新机制

更新时间:2025-12-30      点击次数:18

在临床伤口治疗中,多重耐药菌(MDRB)尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)引发的感染,始终是医护人员面临的 “硬骨头"—— 持续感染、过度炎症、活性氧(ROS)堆积、血管生成不足,再加上易被忽视的细胞能量代谢紊乱,共同导致伤口长期难愈,给患者带来巨大痛苦,也加重了医疗负担。

近期,《Theranostics》(2025, Vol. 15, Issue 14)发表重磅研究,创新研发出丝素蛋白 - 聚柠檬酸 - 姜黄素 - Co²⁺(SFPC)水凝胶,不仅同步解决抗菌、抗炎、抗氧化、促血管生成四大难题,更通过调控细胞能量代谢(三羧酸循环,TCA)为伤口愈合 “供能",为 MRSA 感染伤口治疗提供了全新思路。而在解析这一 “能量调控机制" 的关键实验中,Absin 的Citrate Microplate Assay Kit(abs580068)发挥了核心作用,为研究提供了精准的代谢指标数据支撑。

文献标题:Bioactive metal-protein matrix for promoting MRSA infection wound therapy through bioenergy-induced angiogenesis

发表期刊:Theranostics(IF 13.3)

核心试剂:Citrate Microplate Assay Kit(abs580068)


一、研究核心思路:靶向 “多重痛点 + 能量代谢",设计多功能水凝胶

团队的研究思路围绕 “MRSA 感染伤口难愈的根本原因" 展开,创新性地将 “细胞能量代谢" 纳入治疗靶点,具体设计逻辑如下:

1. 拆解伤口难愈的 5 大核心痛点:

  • 细菌感染(MRSA 为主,易形成生物膜);

  • 过度炎症反应(TNF-α、IL-1β 等炎症因子升高);

  • ROS 过量(损伤细胞成分,加剧炎症);

  • 血管生成不足(缺氧缺营养,代谢废物堆积);

  • 细胞能量代谢紊乱(ATP 合成不足,无法支撑组织修复)。

2. SFPC 水凝胶的 “多功能设计":

以丝素蛋白(SF,生物相容性好)、聚柠檬酸 - 姜黄素(PCGC,抗炎抗氧化 + TCA 循环原料)、Co²⁺(增强力学性能 + 抗菌)为核心成分,通过 “HRP/H₂O₂酶交联 +π-π 物理交联 + 离子交联" 形成水凝胶,实现:

  • 宏观层面:抗菌、抗炎、抗氧化、促血管生成;

  • 细胞层面:释放 PCGC 被细胞摄取,通过柠檬酸参与 TCA 循环,提升线粒体功能与 ATP 合成,解决能量代谢问题。

3. 关键验证点:

要证明 “能量代谢调控" 机制,必须定量检测细胞内柠檬酸含量(柠檬酸是 TCA 循环的关键中间物,含量变化直接反映 TCA 活性)—— 这一步,团队选择了 absin 的Citrate Microplate Assay Kit,为机制验证提供了精准检测工具。

二、关键研究成果:从体外到体内,SFPC 水凝胶疗效全面验证

团队通过系统实验,从理化特性、体外功能到体内疗效,证实了 SFPC 水凝胶的治疗价值,每一项成果都有明确的实验数据与图片支撑:

1. 理化特性:兼顾稳定性与生物相容性

SFPC 水凝胶展现出优异的理化性能,为后续功能发挥奠定基础:

  • 结构验证:¹H NMR与 FT-IR证实 PCGC 与 SF 的成功结合;

  • 微观形态:SEM 显示多孔结构(孔径~40.34 μm),利于氧气 / 营养交换;

  • 力学性能:流变学实验证明其 “剪切变稀"与 “自愈合" 能力,可适应伤口形态变化;

  • 成分分布:EDS mapping 显示 C、O、N、Co 元素均匀分布,确保功能稳定。

2. 体外功能:多重作用同步起效

  • 广谱抗菌:对 E. coli、S. aureus、MRSA 的抗菌率近 99.9%,2 小时即可抑制菌落生长;

  • 良好生物相容性:溶血率 < 5%,对 L929、HUVEC、RAW 264.7 细胞毒性低;

  • 强效抗氧化:DPPH 清除率达 97.2%(媲美维生素 C),ABTS 清除率与 Trolox 相当;

  • 显著抗炎:下调 LPS 诱导的 TNF-α、IL-1β 基因表达,打破 “ROS - 炎症" 恶性循环;

  • 促血管生成:

    (1) 加速 HUVEC 迁移(36 小时迁移率达 68.6%);

    (2) 促进 HUVEC 管形成(分支数、管长度显著增加);

    (3) 上调血管生成基因(VEGF、CD31、HIF-1α),为伤口输送营养。

3. 能量代谢机制:absin 试剂盒助力解码 “供能密码"

这是研究的核心创新点,而 absin 的Citrate Microplate Assay Kit是验证该机制的 “关键工具":

  • PCGC 细胞摄取:CLSM 观察到 PCGC(绿色荧光)被 HUVEC 内化,为代谢调控提供前提;


     

  • 柠檬酸含量检测(absin 试剂盒应用):

    实验结果显示,PCGC 处理组的细胞内柠檬酸含量显著高于对照组—— 直接证明 SFPC 降解产物可提升细胞内柠檬酸水平,为 TCA 循环提供充足原料;


     

  • 线粒体功能与 ATP 合成:

    柠檬酸激活 TCA 循环后,线粒体膜电位(ΔΨm)升高(JC-1 染色显示红色荧光增加),ATP 产量较对照组提升 1.59 倍,解决 “细胞能量不足" 问题。

4. 体内疗效:MRSA 感染伤口愈合效率显著提升

在 MRSA 感染小鼠全层皮肤伤口模型中,SFPC 水凝胶的治疗效果远超对照组(3M Tegaderm 膜):

  • 伤口愈合速度:14 天时 SFPC 组伤口面积仅 14.4%,而 3M 组仍达 36.9%;

  • 体内抗菌:3 天即可显著减少菌落数量,7 天几乎无活菌;

  • 组织修复质量:

    (1) H&E 染色显示,SFPC 组伤口表皮完整,毛囊数量是 3M 组的 9 倍;

    (2) Masson 染色显示,SFPC 组胶原沉积密度更高,伤口修复更che底;

  • 抗炎与促血管:3 天 IL-6(炎症因子)表达显著降低,14 天 VEGF(血管生成因子)表达显著升高。

三、Absin 产品:解码 “能量代谢机制" 的关键工具

在本研究中,absin 的Citrate Microplate Assay Kit(abs580068)并非简单的 “检测试剂",而是支撑核心机制验证的 “科学桥梁":

1. 产品应用场景

用于定量检测 HUVEC 细胞内的柠檬酸含量 —— 这是判断 “SFPC 是否通过调控 TCA 循环改善能量代谢" 的直接指标。

2. 研究价值体现

  • 机制验证:通过检测发现 “PCGC 处理组柠檬酸含量显著升高"(图 5F),直接证明 SFPC 降解产物可进入 TCA 循环,为后续线粒体膜电位升高、ATP 合成增加提供了 “上游证据";

  • 数据可靠性:absin 试剂盒的高特异性与灵敏度,确保了柠檬酸定量结果的准确性,为研究结论提供了坚实的数据支撑;

  • 科研效率:试剂盒操作便捷,可快速获取定量数据,助力团队高效完成机制验证实验。

结语:Absin—— 赋能生命科学研究,加速临床转化

这项研究不仅为 MRSA 感染伤口治疗提供了新型多功能水凝胶,更创新性地将 “细胞能量代谢" 纳入治疗靶点,为再生医学研究提供了新视角。而 absin 的Citrate Microplate Assay Kit,作为关键检测工具,全程助力这一核心机制的解析。

未来,Absin 将持续以 “优质、精准的科研试剂" 为核心,聚焦生命科学领域的研究痛点,为更多像 “伤口修复"“再生医学" 这样的前沿研究提供可靠支持,为人类健康事业贡献力量。

文中使用产品

货号名称规格
abs580068Citrate Microplate Assay Kit96T

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免责声明】本文内容基于《Theranostics》原文献,由 AI 解读整理;文中涉及的原文献图片、数据等知识产权归原期刊及研究团队所有。若存在侵权情形,敬请及时联系我方删除,我方将积极配合处理。


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