肠道细菌感染是人类健康面临的一项重大威胁。然而，目前基于抗生素的典型治疗方法不仅会导致耐药，而且还会破坏肠道微生物群平衡，进而对生命活动产生不利影响。因此，研究者亟需开发能够在不破坏有益菌群或促进耐药性的情况下选择性消灭致病性细菌的新型抗菌材料。有鉴于此，吉林大学杨英威教授、内蒙古大学董阿力德尔图教授和亢静教授基于细菌群体感应（QS，一种调节群落行为的通用机制），通过主-客体相互作用将葫芦[7]脲（CB[7]）封装在1-乙烯基-3-戊基咪唑鎓溴化物（[VPIM]Br）上以形成超分子开关（[VPIM]Br⊂CB[7]），然后利用原子转移自由基聚合将其接枝到细菌细胞表面，构建了一种超分子QS陷阱。

本文要点：

（1）匹配的病原体可被识别，并通过细菌间的QS信号发生聚集。研究发现，加入的金刚烷胺（AD）可通过在[VPIM]Br⊂CB[7]上竞争性结合CB[7]来促进[VPIM]Br的释放，以达到灭菌的目的。

（2）该QS陷阱可特异性触发匹配细菌的自聚集和实现有效的细菌消除。实验结果表明，基于[VPIM]Br⊂CB[7]的陷阱可以增加小鼠肠道微生物的多样性和丰度，其能够在不扰乱肠道菌群平衡的情况下有效治疗大肠杆菌k88诱导的肠道损伤。综上所述，该研究构建的超分子开关QS陷阱能够为实现肠道细菌感染和其他炎症性疾病的无抗生素治疗提供一个新的策略。

Xiaojie Wu. et al. Supramolecular Switching-Enabled Quorum Sensing Trap for Pathogen-Specific Recognition and Eradication to Treat Enteritis. Journal of the American Chemical Society. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c14424

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14424