病原体和宿主对锰的竞争以及复杂的免疫刺激通路严重影响了抗菌免疫治疗对骨植入物相关生物膜感染的疗效。有鉴于此，中国科学技术大学朱晨教授、苏政教授、中国药科大学范文培教授和上海交通大学Wanbo Zhu开发了一种时空声金属免疫治疗(SMIT)策略，即设计了一种仿生金属有机框架(PCN-224)包被的二氧化锰-绣球花纳米颗粒(MnPM)，并将其作为金属抗生素以有效地消融生物膜。

本文要点：

（1）到达富含H₂O₂的酸性生物膜微环境后，MnPM可以将丰富的H₂O₂转化为氧气，以显著增强超声(US)触发的声动力治疗(SDT)的疗效，并暴露细菌相关抗原(BAAs)。此外，MnPM也能够破坏细菌的体内平衡，从而进一步杀死更多的细菌。研究发现，MnO₂降解释放的Mn离子可以给免疫细胞充电，增强BAAs的cGAS-STING信号通路感知，以进一步改善免疫应答，通过生物膜特异性T细胞应答抑制生物膜生长。

（2）在US停止后，持续的氧合可促进成纤维细胞的存活和迁移，刺激血管生成生长因子的表达和血管生成，并有效中和过度的炎症。实验结果表明，MnPM可作为一种免疫共刺激金属抗生素实现对cGAS-STING信号通路的调节。综上所述，该研究为治疗骨生物膜感染和促组织修复提供了一种新的抗生素替代策略。

Zheng Su. et al. Biodegradable oxygen-evolving metalloantibiotics for spatiotemporal sonometalloimmunotherapy against orthopaedic biofilm infections. Nature Communications. 2024

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52489-x