Chiral Single‐Atom Nanozymes‐Enabled ROS Catalysis and Metal Transport Regulation Cooperatively Induce Ferroptosis to Treat Bacterial Infections

活性氧 抗氧化剂 过氧化物酶 催化作用 谷胱甘肽 化学 细菌 细胞生物学 脂质Ⅱ 功能(生物学) 生物化学 微生物学 GPX4 细菌细胞结构 谷胱甘肽过氧化物酶 金属 生物物理学 氧化还原 脂质过氧化 氧化磷酸化 氧化应激 促氧化剂 细胞 氧气 激进的 限制 螯合作用
作者
Zekun Wang,Fangyuan Chen,Zhongkun Wang,Mengru Wu,Man Jiang,Zhekang Zheng,Yingying Li,Qing Li,Qingqing Wang,Dongdong Sun,Qingqing Miao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (10): e18810-e18810 被引量:11
标识
DOI:10.1002/adma.202518810
摘要

ABSTRACT Nanozyme‐driven ferroptosis provides a promising therapeutic strategy against drug‐resistant bacterial infections by inducing iron overload and oxidative stress. However, bacterial metal transport proteins (MTP) and antioxidant systems can reduce iron accumulation and lipid peroxidation, limiting the efficacy of ferroptosis‐based therapies and promoting resistance. Single‐atom and chiral nanozymes, with their high atomic utilization and catalytic specificity, may provide an effective approach to overcoming bacterial defense mechanisms, which has been not exploited. In this study, we report D‐chiral single‐atom iron–carbon dot nanozymes (DFe‐NSC) for effective bacterial infection treatment. Compared to L‐chiral form (LFe‐NSC), DFe‐NSC exhibits significantly higher peroxidase (POD)‐like and glutathione peroxidase (GPx)‐like activities. The enhanced catalytic activity promotes reactive oxygen species (ROS) generation and glutathione depletion, disrupting bacterial redox homeostasis. More intriguingly, DFe‐NSC more effectively modulates the expression and iron‐regulatory function of MTP (including Fur and FtnA) than LFe‐NSC. This will induce substantial accumulation of Fe 2 ⁺ intracellularly and thereafter lipid peroxidation, thereby facilitating the bactericidal effects of ferroptosis‐like cell death. Resultantly, DFe‐NSC exhibit markedly enhanced antibacterial and antibiofilm activities in diabetic infected wound and osteomyelitis models. This study introduces a chiral catalysis–MTP regulation strategy to induce bacterial ferroptosis‐like death, providing a promising alternative for drug‐resistant infection treatment.
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
勤恳怀梦完成签到,获得积分10
1秒前
小蘑菇完成签到,获得积分20
2秒前
顺心的惜筠完成签到,获得积分10
2秒前
小赵很努力完成签到,获得积分10
3秒前
优秀含羞草完成签到,获得积分0
4秒前
5秒前
Zbzb完成签到,获得积分20
7秒前
元谷雪完成签到,获得积分10
8秒前
chichenglin完成签到 ,获得积分0
10秒前
liubo完成签到,获得积分10
11秒前
mojiali发布了新的文献求助10
12秒前
小海盗完成签到,获得积分10
14秒前
56452完成签到,获得积分10
16秒前
孤独丹秋完成签到,获得积分10
16秒前
友好怜菡完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
邵初蓝完成签到,获得积分10
19秒前
Double_N完成签到,获得积分10
19秒前
YYYYSO完成签到,获得积分10
19秒前
华仔应助Hu采纳,获得10
20秒前
zzxiao完成签到,获得积分10
20秒前
川上富江完成签到 ,获得积分10
21秒前
无花果应助勤劳代秋采纳,获得10
22秒前
dzzza完成签到,获得积分10
22秒前
害怕的冰颜完成签到 ,获得积分10
23秒前
11212发布了新的文献求助10
25秒前
朴实凝雁发布了新的文献求助10
25秒前
英勇冰蓝完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
充电宝应助武勇采纳,获得10
27秒前
十有五应助武勇采纳,获得10
28秒前
科研通AI6.4应助武勇采纳,获得10
28秒前
28秒前
上上签完成签到,获得积分10
29秒前
未知探索者完成签到 ,获得积分10
30秒前
嘟嘟喂嘟嘟完成签到,获得积分10
30秒前
菲菲完成签到 ,获得积分10
31秒前
隐形曼青应助11212采纳,获得10
33秒前
34秒前
高分求助中
(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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
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 7711595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9267802
关于积分的说明 20068244
捐赠科研通 7288149
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3297272
关于科研通互助平台的介绍 2451805
邀请新用户注册赠送积分活动 2304300