image: 基于单细胞分析揭示巨噬细胞功能障碍，并据此指导其功能改造。 view more
Credit: ©Science Bulletin
严重细菌感染（如肺炎、脑膜炎）仍然是全球公共卫生的重要挑战。传统抗生素虽然能够直接杀菌，但由于感染过程中机体免疫功能受损、细菌易在细胞内持续存活等原因，往往难以实现彻底清除病原菌。因此，如何同时恢复宿主免疫功能并提高病原体清除效率，是感染治疗领域亟待解决的重要科学问题。
近日，南开大学刘勇团队在 Science Bulletin 发表题为 “Programmable macrophage interface engineering enables targeted antibacterial therapy in immunosuppressed infections” 的研究论文。研究团队首次提出了一种非基因编辑的巨噬细胞界面工程策略，利用膜融合脂质体将噬菌体来源的受体结合蛋白（Receptor-binding proteins, RBPs）及抗生素递送至巨噬细胞，实现巨噬细胞的快速功能重编程，使其获得针对病原菌的精准识别、捕获及高效杀灭能力，为严重细菌感染治疗提供了一种全新的细胞工程治疗策略。
研究首先分析了来自多个感染组织的人类单细胞转录组数据，发现不同感染类型中的巨噬细胞均呈现高度一致的低功能状态，表现为吞噬能力下降、溶酶体功能减弱以及免疫协调能力受损。提示以巨噬细胞功能抑制为特征的免疫抑制是限制严重感染治疗的瓶颈（图1）。
针对这一问题，研究团队设计了基于膜融合技术的细胞工程策略，通过膜融合脂质体将噬菌体来源的RBP精准修饰到巨噬细胞表面，并将左氧氟沙星递送至细胞内部。该策略无需改变细胞基因组，仅通过细胞膜工程即可快速赋予巨噬细胞病原菌特异性识别能力，同时实现胞内抗生素精准释放，从而形成兼具靶向识别—细菌捕获—胞内杀菌三重功能的工程化巨噬细胞（图2）。