全球微生物感染与抗生素耐药性问题日益加剧，如何精准识别病原菌并实现靶向抗菌治疗，已成为生物医学领域亟待突破的关键问题。现有病原菌识别策略普遍面临靶向选择性不足、生物利用度有限及体内靶向效率低等瓶颈，严重制约了精准抗感染治疗的发展。
徐翔晖教授团队立足于原核病原菌与真核宿主在手性分子构成上的本质差异，聚焦细菌细胞壁特有的肽聚糖结构——该结构由糖链与特异性手性氨基酸组成，是细菌生存不可或缺的关键结构。受生命体系手性基本属性的启发，研究团队提出“手性劫持”细菌代谢通路的创新理念，通过仿生设计与合成手性肽聚糖模拟物，实现对病原菌的精准识别与靶向干预。研究发现，D型手性肽聚糖模拟物可被细菌生物合成系统主动识别为底物，并被D-丙氨酸连接酶（Ddl）和UDP-N-乙酰胞壁酰五肽合成酶（MurF）有效识别并整合进入肽聚糖生物合成通路，参与细胞壁构建过程。分子动力学模拟结合实验验证表明，D型手性模拟物可直接参与细胞壁合成的下游过程，并在细菌分裂过程中随细胞壁更新持续积累，实现稳定标记与持续干预。在生物医学应用方面，D型手性肽聚糖模拟物展现出广谱、高效的病原菌识别能力，覆盖ESKAPE病原菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）及临床分离菌株，而对哺乳动物细胞几乎无明显相互作用。基于其对细菌的高度特异性识别能力，团队构建了病原菌特异性成像探针及靶向抗生素递送系统；在小鼠伤口感染和全身性腹膜炎模型中，负载四环素的D型手性肽聚糖模拟物纳米系统表现出优异的组织渗透性和病原菌清除效率，疗效显著优于游离抗生素，并具有良好的体内安全性和生物相容性。
研究工作阐明了手性肽聚糖模拟物靶向整合细菌细胞壁生物合成的分子机制与手性生物效应，拓展了手性大分子模拟物在病原微生物特异性识别领域的应用，构建了集精准识别、生物示踪与靶向治疗于一体的分子工具体系，为抗感染治疗提供了全新的手性策略。相关成果以Chiral peptidoglycan mimics target bacterial wall biosynthesis for pathogen intervention为题发表在Nature Communications。必赢3003no1线路检测中心博士研究生邓柯芙蓉为该论文第一作者，徐翔晖教授为通讯作者。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-69967-z
