2023-06-25 19:10:56 來源 : 中國科學(xué)報
(資料圖)
膿毒癥是ICU高發(fā)病率、高死亡率、高治療成本的危重病癥，每年造成全球超1100萬患者死亡?；趦?nèi)毒素清除的血液凈化策略，在膿毒癥治療中具有重要臨床意義。近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所卿光焱研究員團隊開發(fā)了一種超精準(zhǔn)內(nèi)毒素分離材料。該團隊通過“量體裁衣”的材料設(shè)計理念，提出了一種基于噬菌體展示篩選和血液相容性肽基聚合物設(shè)計的策略，實現(xiàn)了在血液中對特定內(nèi)毒素的原位、快速、精準(zhǔn)清除。 相關(guān)成果發(fā)表在《先進材料》上。
血液內(nèi)毒素分離材料示意圖。大連化物所供圖
目前，內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、血液成分的復(fù)雜性以及內(nèi)毒素在血液中的低豐度，導(dǎo)致血液中的特異性內(nèi)毒素清除極具挑戰(zhàn)。
本工作中，團隊以大腸桿菌內(nèi)毒素為模型，通過噬菌體表面展示迭代親和篩選和內(nèi)毒素解毒活性篩選，發(fā)現(xiàn)了一種對靶標(biāo)內(nèi)毒素具有高親和力、高特異性和高解毒活性的內(nèi)毒素親和肽。該多肽不僅可以實現(xiàn)對內(nèi)毒素與其他血液成分的精確區(qū)分，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對特定種類內(nèi)毒素分子的精準(zhǔn)識別與清除。由此設(shè)計的肽基聚合物可以將膿毒癥家兔血液中的內(nèi)毒素水平從2.63±0.01降低到0.78±0.05 EU/mL ，清除率大于70%，顯著緩解了內(nèi)毒素引起的多器官損傷和膿毒癥預(yù)后。
該工作為超精準(zhǔn)內(nèi)毒素分離材料的開發(fā)提供了一個通用范例，有望打造一個內(nèi)毒素系列分子全覆蓋的高選擇性吸附材料庫，從而全面提升血液凈化材料對內(nèi)毒素的清除選擇性，實現(xiàn)對特定內(nèi)毒素分子的精準(zhǔn)識別與清除。
此外，這種自上而下的配體篩選策略也適用于其他內(nèi)源性和外源性血液毒素的特異性清除，有助于推動“個性化”精準(zhǔn)醫(yī)療在全球重癥血液凈化領(lǐng)域的探索與應(yīng)用。
