摘要：精确地消除革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌对对抗细菌感染有很大的贡献，但仍然具有挑战性。在此，作者提出了一系列磷脂类聚集诱导发射发光剂(AIEgens)，它们利用两种细菌膜的不同结构和AIEgens取代烷基链的调节长度选择性地杀死细菌。由于它们含有正电荷，这些AIEgens能够通过固定在细菌膜上杀死细菌。对于烷基链较短的AIEgens，由于其外层结构复杂，可以与革兰氏阴性菌以外的革兰氏阳性菌的膜结合，从而对革兰氏阳性菌具有选择性消融作用。另一方面，烷基链较长的AIEgens与细菌膜有很强的疏水性，而且尺寸较大。这抑制了与革兰氏阳性细菌膜的结合，但破坏了革兰氏阴性细菌的膜，导致革兰氏阴性细菌的选择性消融。此外，通过荧光成像可以清楚地观察到对两种细菌的联合过程，体外和体内实验表明，对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌具有非凡的抗菌选择性。这项工作可以促进物种特异性抗菌剂的开发。
磷脂类AIEgens的分子结构、对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌选择性抗菌的可能机制及其体内应用如下：
作者设计并合成了一类阳离子两亲性分子(C1、C4、C8和C12)，其中一端有一个n -甲基吡啶基团共价连接，另一端修饰了两个不同长度的烷基链。N-甲基吡啶基团带有一个正电荷，是亲水基团，而烷基链是疏水基团，疏水性可以通过改变链长来调节。在化学结构上，这四种分子与细菌膜的主要成分磷脂相似。因此，它们与磷脂有很强的相互作用，从而具有很大的附着和破坏细菌膜的潜力。
电镜结果显示不同长度的烷基链对细菌的破坏是不同的，C12破坏了大肠杆菌的细胞膜，导致内部成分泄漏。同样，用C1而不是C12治疗的金黄色葡萄球菌，说明了C1的特异性破坏。因此C1和C12分别通过对菌膜的特异性损伤来实现对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的选择性清除。
另一方面，AIE的特征为共聚焦激光扫描显微镜(CLMS)研究这些分子与细菌膜之间的相互作用提供了一种荧光成像方法。
通过小鼠感染模型进一步地考察了抗菌性能：
图c）和e)分别是治疗4天和8天后从伤口组织收集的菌落统计分析和照片；图d)是不同治疗时间后的伤口照片；f)为治疗8天后采集伤口组织进行H&E染色。
上述结果表明，C12可选择性清除小鼠创面环境中的大肠杆菌，C1具有对小鼠创面金黄色葡萄球菌的特异性消融能力。
总结：
1、作者成功开发了一种对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌同时具有显著抗菌选择性的类磷脂AIEgens。
2、烷基链较短的AIEgens能大量穿过革兰氏阳性菌，对革兰氏阳性菌具有选择性结合和抗菌性能。烷基链较长的AIEgens疏水性较强，体积较大，难以穿过革兰氏阳性菌的外层，但容易破坏革兰氏阴性菌的外膜。
3、体内实验结果显示，在小鼠模型上对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌具有非凡的抗菌选择性。
参考文献：Wang J, Li J, Shen Z, et al. Phospholipid-Mimetic Aggregation-Induced Emission Luminogens for Specific Elimination of Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria[J]. ACS nano, 2023.