全球范围内，每年因耐药菌感染导致的死亡人数已超127万，传统抗生素在“超级细菌”面前逐渐失效，一项发表在《Journal of Controlled Release》的突破性研究为人类对抗耐药菌带来了全新希望。北京大学团队提出的基于RGDS肽的新型抗菌策略，不仅精准阻断了细菌感染路径，更将抗生素用量减少75%，这一革命性发现的背后，多功能单细胞显微操作FluidFM技术功不可没，扮演了“关键证人”的角色，为科学家打开了观察细菌与宿主细胞互动的微观窗口。

高水平文献助力神器：多功能单细胞显微操作系统- FluidFM OMNIUM

 
细菌感染的“致命第一步”：看不见的粘附力

细菌要在人体内兴风作浪，第一步就是“粘住”宿主细胞。就像病毒需要钥匙打开细胞大门，细菌也会通过表面的粘附蛋白（如FnBPs），牢牢抓住人体细胞外基质中的纤连蛋白（Fn），这种“分子级握手”是感染的必经之路。而耐药菌之所以难治，正是因为它们在进化中强化了这种粘附能力，让抗生素难以渗透。过去，科学家虽知道“粘附”很重要，却始终无法简单方便、精准测量这种微观力的大小——直到FluidFM技术的介入。

 
FluidFM：微观世界的“力传感器”，让隐形力显形

搭载了“纳米天平”的机械手，能轻轻抓起单个细菌，并精准地靠近宿主细胞，记录下两者接触、分离时的每一丝力量变化——这就是FluidFM技术的神奇之处。

• 精准捕获： FluidFM探针可通过施加负压，如同一只微型的“纳米吸管”，精准地捕获单个活体细菌（如金黄色葡萄球菌）。
• 可控接触： 探针携带着单个细菌，精确控制地接近经过RGDS肽处理或未处理的宿主细胞（如人角质形成细胞HaCaT）。
• 实时测力： 当细菌与细胞表面接触并短暂停留后，探针按设定程序回撤。在这个过程中，FluidFM实时、高精度地测量细菌与细胞表面分离所需的力——这就是细菌-宿主界面的黏附力（Adhesion Force）。
• 量化比较： 通过对比处理组和对照组测得的黏附力数据，FluidFM提供了直接、定量、单细胞水平的证据。

 
FluidFM揭示的关键发现：

• 黏附力显著降低： 实验结果显示，经RGDS肽预处理后，金黄色葡萄球菌与宿主细胞（HaCaT和IEC-6）之间的黏附力显著降低（例如，HaCaT细胞上的黏附力从约50 nN降至约20 nN）。
• 剂量效应清晰呈现： FluidFM测量的数据清晰展现了RGDS肽的浓度效应，浓度越高，黏附力降低越明显，解释了为何RGDS肽能有效减少细菌在细胞表面的定植面积和感染细胞数量（通过共聚焦显微镜和流式细胞术验证）。
• 机制直观确认： 这些精确的力学测量数据，直观而有力地证明了RGDS肽通过竞争性抑制Fn-FnBPs结合，成功削弱了细菌与宿主细胞界面的物理黏附力，从而阻止了细菌感染的第一步。

 
RGDS 肽与抗生素携手合作，发挥出 “1 + 1 > 2” 的强大协同效应。研究人员惊喜地发现，当 RGDS 与环丙沙星、氨苄西林等常用抗生素联用时，抗生素的剂量可以减少 75%，然而杀菌效果却依然与标准剂量的抗生素相当，甚至在某些情况下更为出色。

下图结果证实 RGDS 肽可通过抑制细菌 - 宿主界面粘附，增强低剂量抗生素的抗菌效果，且这种作用具有广谱性，为减少抗生素用量（最高可降低 75%）提供了实验依据。

 
为了进一步验证 RGDS 肽与低剂量抗生素联合使用在实际应用中的疗效，科学家在三种不同的动物模型中展开研究：

在小鼠腹腔感染模型中，研究人员将金黄色葡萄球菌注入小鼠腹腔，模拟细菌在人体内广泛传播引发全身性感染的场景。然后，分别给予小鼠不同的治疗方案：一组使用标准剂量的抗生素，一组使用低剂量抗生素 + RGDS 肽的组合，另一组作为对照组不进行任何治疗。经过一段时间的观察和检测，低剂量抗生素 + RGDS 肽组的细菌清除能力与标准剂量组相当，并且在对小鼠的心、肝、肾等重要器官进行检测时发现，该组合治疗对这些器官没有造成任何明显的损伤，充分证明了其安全性和有效性。

在小鼠大腿感染模型中，科研人员将细菌直接注射到小鼠大腿肌肉组织内，模拟局部感染的情况。通过对不同治疗组小鼠大腿感染部位的观察和分析，发现接受低剂量抗生素 + RGDS 肽联合治疗的小鼠，其感染范围迅速缩小，炎症反应明显减轻。与标准剂量抗生素组相比，不仅治疗效果毫不逊色，而且在减少抗生素用量的同时，降低了药物对小鼠整体身体机能的潜在影响。

而在大鼠伤口感染模型中，研究人员在大鼠皮肤上制造伤口，并接种金黄色葡萄球菌，模拟日常生活中常见的伤口感染场景。结果显示，低剂量抗生素 + RGDS 肽的联合治疗不仅能够减少 70% 以上的细菌负荷，有效控制伤口处的细菌感染，还能显著促进伤口的愈合。在实验观察的 14 天内，联合治疗组的伤口表皮厚度比传统治疗组增加了 30%，伤口愈合速度提升了近一倍。这一结果表明，该联合治疗方案不仅能够对抗细菌感染，还对伤口的修复和愈合过程起到了积极的促进作用，为临床治疗伤口感染提供了新的有效策略。

 
这项由北京大学科研团队完成的研究，从 “力生物学” 这一全新的角度，深入揭示了细菌 - 宿主黏附力与感染之间的紧密关联，为人类对抗耐药菌感染开辟了一条全新的道路。RGDS 肽作为一种创新的 “抗生素佐剂”，其潜力巨大，不仅能够显著降低抗生素的使用剂量，从而减少治疗成本，还能有效减少细菌耐药性的产生，为解决全球公共卫生危机带来了新的希望。

未来，该策略有望扩展至更多耐药菌类型，并通过水凝胶等载体实现局部精准递送，为临床治疗皮肤感染、腹腔感染等提供新方案。正如研究团队指出，这种 “宿主导向” 的力学生物学策略，可能成为应对全球耐药菌危机的重要武器。

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