近日，大連化物所本草物質(zhì)科學研究室（二十八室）卿光焱研究員等與大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學科主任萬獻堯團隊合作，在膿毒癥治療領域取得新進展。合作團隊研發(fā)出一種基于多肽與分子印跡的“雙親和”材料，能夠高效捕獲并清除血液中的致命脂多糖，為膿毒癥治療提供了新路徑。
膿毒癥是一種由感染引起的全身炎癥反應的疾病，致死率高，治療成本高昂，是臨床面臨的一大挑戰(zhàn)。脂多糖（又稱內(nèi)毒素）作為膿毒癥的核心致病因子，在疾病早期及時清除對于阻斷病情惡化、挽救患者生命至關重要。然而，由于脂多糖結(jié)構(gòu)多樣、血液中含量極低且血液成分復雜，實現(xiàn)其高效、高特異性清除一直是臨床面臨的挑戰(zhàn)。
為解決上述難題，研究團隊創(chuàng)新性地融合高親和多肽與分子印跡聚合物技術，開發(fā)出新型“雙親和”脂多糖捕獲材料。團隊首先利用脂多糖的保守結(jié)構(gòu)核心——Kdo?-Lipid A作為靶標，通過噬菌體展示技術篩選出一種新型高親和肽（P-HK），該肽對多種細菌來源的脂多糖均表現(xiàn)出較強的結(jié)合能力。進一步，團隊利用脂多糖的兩親性質(zhì)，通過乳液界面聚合的方法，構(gòu)建了表面具有脂多糖精準匹配空腔的印跡聚合物顆粒。最終，團隊通過將印跡聚合物與親和肽偶聯(lián)，實現(xiàn)了“形狀選擇性識別”與“肽特異性親和”的協(xié)同增效，形成獨特的“雙親和”捕獲機制。實驗結(jié)果顯示，該材料在對大腸桿菌脂多糖的清除中，不僅在緩沖液中清除率達到99.2%，在全血環(huán)境中也保持了95.4%的高效清除性能，并對多種致病菌脂多糖均表現(xiàn)出廣譜清除能力。此外，該材料具備優(yōu)異的抗蛋白黏附性能和良好的生物相容性，可為血液凈化應用提供關鍵安全保障。在膿毒癥兔模型治療中，基于該材料的血液灌流實現(xiàn)了84.8%的脂多糖清除率，有效緩解了多器官損傷，提升了兔的存活率。該研究有望為膿毒癥治療提供一種精準、高效的技術方案。
卿光焱等一直致力于開發(fā)生物分離分析新材料、新方法，系統(tǒng)性地提出了生物分子響應性聚合物的設計理念（Interdiscip. Mater.，2024），開發(fā)了針對脂多糖的精準捕獲瓶刷狀聚合物材料（Adv. Mater.，2023）、捕獲循環(huán)腫瘤細胞的細胞印跡水凝膠（Adv. Mater.，2024）、SUMO-1修飾人工識別材料（Chem. Sci.，2025）、N-磷酸化蛋白富集磁性微球（Chem. Sci.，2025）等。
相關研究成果以“Unique Dual-Affinity Strategy for Specific Lipopolysaccharide Clearance in Sepsis Therapy: Peptide-Conjugated Molecularly Imprinted Polymers via Emulsion Interfacial Polymerization”為題，于近日發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。該工作的第一作者是大連化物所博士研究生魏海潔。上述工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、大連化物所創(chuàng)新基金，大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院-中國科學院大連化學物理研究所醫(yī)工聯(lián)合創(chuàng)新基金等項目的資助。
