Targeted modulation and enhancement of macrophages via sonodynamic therapy-driven cupferroptosis-like stress for implant-associated biofilm infections

生物膜 巨噬细胞 声动力疗法 细胞内 巨噬细胞极化 吞噬作用 化学 微生物学 光动力疗法 细胞生物学 生物 细菌 生物化学 遗传学 有机化学 体外
作者
Xudong Zhang,Zhengxi Wang,Quan Liu,Xianli Hu,Jiawei Mei,Dongdong Xu,Jun Zhou,Xianzuo Zhang,Qianming Li,Hua Chen,Zheng Su,Wanbo Zhu,Chen Zhu
出处
期刊:Nano Today [Elsevier BV]
卷期号:54: 102092-102092 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.nantod.2023.102092
摘要

As the vanguard against implant-associated infections (IAIs), macrophages facilitate the phagocytosis and pro-inflammatory polarization of planktonic and biofilm infections, but indirectly serve as a "Trojan horse" for intracellular bacterial infections. Effective drug delivery and macrophage immunomodulation to eliminate intracellular infections will contribute to the treatment of refractory IAIs and prevention of relapse. Herein, we developed an ultrasound-responsive copper-based nanoparticle targeting macrophages by encapsulating copper in a porphyrin metal-organic framework and surface-grafting D-Mannosamine to synthesize CuTCPP@MOF nanodots@ Mannosamine (CTMM) with macrophage-targeting functionality. Concurrent generation of hydroxyl radicals and singlet oxygen in biofilm microenvironment mediated by ultrasound disrupts the biofilm structure, achieving CTMM overload and interfering with bacterial biofilm growth and metabolism. By regulating macrophage oxidative stress metabolism, CTMM induced a cupferroptosis-like stress, characterized by concurrent cuproptosis and ferroptosis, to eliminate intracellular infections. Transcriptomic analysis verified that the cupferroptosis-like stress based on GPX4 axis modulation further promotes macrophage inflammatory activation. This CTMM+US-mediated bacterial clearance in biofilms and macrophage immunomodulation informs the "Trojan War" strategy to combat IAIs clinically.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
默默发布了新的文献求助10
1秒前
YYJ25完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
爱吃糖发布了新的文献求助10
2秒前
bkagyin应助symptom采纳,获得10
2秒前
许三多发布了新的文献求助10
3秒前
ELanD发布了新的文献求助10
5秒前
LYTYamede完成签到,获得积分10
5秒前
情怀应助明理的音响采纳,获得10
5秒前
宋锦博发布了新的文献求助10
6秒前
852应助难过花瓣采纳,获得10
6秒前
7秒前
77发布了新的文献求助10
7秒前
NexusExplorer应助火星上夜云采纳,获得10
7秒前
7秒前
小大林发布了新的文献求助10
8秒前
ELanD完成签到,获得积分10
9秒前
minger987完成签到,获得积分10
9秒前
大气灵枫完成签到,获得积分10
10秒前
Pioneer完成签到,获得积分10
10秒前
CTS完成签到,获得积分10
10秒前
西瓜瓜发布了新的文献求助10
10秒前
迅速日记本完成签到,获得积分10
10秒前
柏柏应助FG采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
江霭完成签到,获得积分10
11秒前
香蕉觅云应助哈哈哈采纳,获得10
12秒前
体贴的薯片完成签到,获得积分10
12秒前
顺利毕业耶耶耶完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
iamzhaol发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
小殷应助sean采纳,获得10
15秒前
wqqq发布了新的文献求助10
16秒前
情怀应助小方采纳,获得10
17秒前
17秒前
在水一方应助77采纳,获得10
18秒前
20秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7256626
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878599
关于积分的说明 18752549
捐赠科研通 6936685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200889
关于科研通互助平台的介绍 2375047
邀请新用户注册赠送积分活动 2176538