关键词：纳米酶、氧化铈、葡萄糖氧化酶、MRSA

Glucose-Oxidase Conjugated Cerium Oxide-Based Super Nanozyme for Rapid MRSA Eradication and Wound Closure

Advanced Materials，18 May 2026

https://doi.org/10.1002/adma.202520966

一、研究背景

抗生素的滥用已诱导大量耐药致病菌产生，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌作为典型的“超级细菌”，极易引发慢性创面的持续性感染，显著延缓创面愈合进程，是当前临床创面治疗领域面临的重大难题。传统抗生素的持续应用会进一步加剧细菌耐药性的演化，因此，开发非抗生素型抗菌材料已成为该领域的研究热点。氧化铈基纳米酶因具有可调控的类酶活性与良好的生物相容性，在抗菌及生物医学领域受到广泛关注；但其单一酶活性通常存在抗菌效率不足的局限。将天然酶与纳米酶偶联构建级联催化体系，可原位激活活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）生成，实现高效可控的抗菌效果，为耐药菌感染创面的修复提供了全新研究思路。

二、材料制备与作用机制

本研究以葡聚糖作为修饰基质，经高碘酸钠氧化使葡聚糖生成醛基；随后将氧化葡聚糖包覆于硝酸铈前驱体制备的CeO₂纳米颗粒表面，利用醛基与葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase, GOx）氨基之间的 Schiff 碱反应，完成GOx的共价偶联，成功制备CeO₂ NPs-GOx复合纳米酶。

在创面微环境中，葡萄糖氧化酶首先消耗创面局部葡萄糖，可协同ATP激活氧化铈纳米酶的类氧化酶活性，持续催化生成超氧阴离子（O₂⁻）与羟基自由基（・OH）。生成的ROS攻击MRSA细胞壁，诱导膜脂质过氧化反应发生，造成细胞膜结构破损，引发细菌胞内物质外泄，最终实现细菌灭活；同时该材料可调控创面局部炎症微环境，进而促进组织再生修复。

三、主要研究结果

1、体外抗菌评价：在葡萄糖与ATP共存条件下，CeO₂NPs-GOx可高效催化生成ROS，有效杀灭临床分离的产β-内酰胺酶MRSA；生化表征结果证实，经该材料处理后细菌细胞膜损伤程度与脂质过氧化水平均显著提升。

2、体内创面修复：在MRSA感染小鼠皮肤创面模型中，CeO₂NPs-GOx可在7天内清除创面细菌感染，创面愈合速率显著优于万古霉素对照组；组织病理学切片结果显示，该材料可促进创面上皮再生、胶原沉积与新生血管形成，同时显著降低IL-6、TNF-α、IL-1β等促炎因子的表达水平，有效减轻创面局部炎症反应。

3、生物安全性：体内代谢实验结果表明，CeO₂ NPs-GOx不会在主要脏器中蓄积，可被机体快速清除，具备良好的生物安全性。

四、结论

本研究构建了葡萄糖氧化酶偶联的氧化铈复合纳米酶CeO₂ NPs-GOx，通过级联催化反应原位生成ROS，实现了对MRSA超级细菌的高效清除。该纳米酶在动物感染创面模型中兼具抗感染与促创面愈合的双重功能，抗炎促再生效果优于传统抗生素万古霉素，同时具备良好的生物安全性。本研究为开发非抗生素类抗感染创面修复材料提供了新的设计方案，在解决细菌耐药问题、慢性感染创面临床治疗领域具有重要的转化应用潜力。

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