损伤会破坏皮肤屏障，使伤口容易受到微生物感染，从而扰乱愈合过程，可能导致慢性伤口或全身性并发症。[1],[2] 广谱抗生素的普遍使用推动了抗生素耐药性的上升，危及治疗效果并增加了医疗负担。[3] 全球范围内，耐抗生素感染每年导致超过一百万人死亡，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的死亡率正在迅速上升。[4],[5],[6] 解决这一危机需要结合靶向杀菌活性和促再生功能的创新疗法。
抗生素的靶向性质无意中选择了有效的细菌耐药性。为了逃避抗菌作用，细菌采用了诸如增强细胞壁不渗透性、上调外排泵、增强酶促降解以及进入休眠状态等策略。[7],[8] 随着传统抗生素效力的减弱，开发减少对传统药物依赖的精准方法至关重要。克服这一挑战需要利用细菌特有的特征（这些特征在人类细胞中不存在），以确保广谱活性同时最小化耐药性。近年来，针对细菌保守代谢途径的干预措施已成为一个基本方向。[9] 肽聚糖（PG）生物合成途径是一个关键目标，对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都至关重要。其结构中含有D-氨基酸，这些氨基酸存在于交联肽桥中。关键的是，像MurD这样的酶对非天然D-氨基酸衍生物具有高亲和力[10]，而哺乳动物的生物合成仅使用L-氨基酸。[11],[12] 这种二分性使得外源性分子能够选择性地、生物相容地整合到细菌细胞壁中，为高度选择性的代谢标记策略奠定了基础，作为一种新兴的靶向细菌干预工具。[13],[14],[15]
生物正交连接在代谢标记中被广泛使用。[16],[17] 典型的例子包括铜催化的叠氮-炔烃环加成（CuAAC）、菌株促进的叠氮-炔烃环加成（SPAAC）以及四嗪和应变二烯之间的逆电子需求Diels-Alder（IEDDA）反应。CuAAC是一种主要的细菌标记工具，因为其反应物体积小，便于将标记引入肽聚糖，但其对细胞毒性铜催化剂的依赖限制了其在活细胞中的应用。[18] 作为一种无金属的替代方法，SPAAC在成像细菌肽聚糖方面具有更好的生物相容性，尽管在活细胞中的反应动力学适中。[19],[20],[21] IEDDA反应利用四嗪和trans-环辛烯（Tz-TCO）结合，以其卓越的速度和效率脱颖而出，二级反应速率常数高达106 M-1 s-1[22]，能够在生物学相关浓度下快速对活细胞进行肽聚糖标记。[23] 此外，Pires实验室证明，四嗪修饰的D-氨基酸可以通过耐底物的转肽酶高效地代谢整合到细菌肽聚糖中[24],[25]，为精确追踪和根除耐药细菌提供了一种新策略。
基于肽的刺激响应原位自组装纳米疗法因其可调结构和精确的治疗潜力而受到关注。[26],[27] 通过模拟蛋白质折叠并通过合理序列设计，肽可以被定制成多种结构（例如纳米纤维、颗粒、层状结构）以实现特定的治疗目标。[28],[29],[30] 其中，来自β-淀粉样蛋白的核基序Lys-Leu-Val-Phe-Phe（KLVFF）因其在中链折叠和氢键驱动的自组装中的作用而被广泛研究。[31],[32] 虽然研究表明Aβ具有强大的、依赖于寡聚化的抗菌活性[33],[34]，并且KLVFF抑制Aβ聚集的能力已经得到充分研究[35],[36]，但孤立的KLVFF基序的固有抗菌活性仍需进一步探索。
在这里，我们报告了一种生物正交组装的糖肽（TCO-GP）的设计和治疗效果实现，该糖肽旨在通过四嗪修饰的D-丙氨酸（Tz-D-Ala）（图1）进行靶向根除耐药细菌。该构建整合了三个功能域：一个细菌特异性靶向模块、一个破坏膜的模块和一个免疫调节模块。具体来说，点击反应性的TCO-作为细菌靶向配体，通过IEDDA反应选择性与代谢标记的细菌肽聚糖上的四嗪基团结合，实现精确的病原体识别和锚定。生物正交连接后，KLVFFGC肽发生构象驱动的亲水-疏水平衡破坏，启动β-折叠导向的自组装，形成刚性的纳米聚集体。这些超分子组装通过界面应力产生机制性地破坏细菌膜完整性。同时，末端甘露糖残基介导对巨噬细胞甘露糖受体（即CD206）的特异性识别，[37] 诱导M2表型极化并上调抗炎因子（即IL-10、CD206、ARG1）的分泌，从而增强对受损细菌的免疫清除。这种多阶段响应策略实现了时空可控的自组装，显著加速了MRSA感染伤口的愈合，并建立了抗菌-免疫调节协同治疗的新范式。
