
2025年2月,北京交通线大学考研中医药基地其他仁济医生刘教师精英团队在Nature Biomedical Engineering(IF=27.7)上发表了题为“Enhancing phage therapy by coating single bacteriophage-infected bacteria with polymer to preserve phage vitality”的研究性论文。该研究中,通过用聚合物纳米级涂层单独包裹噬菌体入侵的细菌以保留噬菌体诱导的细菌裂解时的微环境。研究者表明,与自然释放的噬菌体(其尾部蛋白质严重降解)相比,从涂有聚合物的细菌中分离出的噬菌体能够保持活性。这些潜伏的噬菌体也能够更好地扩增,并且在清除细菌生物膜时,它们能更有效地结合并裂解细菌。在患有细菌诱发的肠炎及相关关节炎的小鼠中,口服经中性pH值下可溶解的聚合物包裹的细菌所释放出的潜伏噬菌体,与未包裹的噬菌体相比,具有更高的生物利用度,并且能产生明显更好的治疗效果。拜谱生物体为该研究成果提供了球膳食纤维组学的检测业务。
中文名字主题:通过用聚合物包裹单个噬菌体感染的细菌来增强噬菌体疗法,以保持噬菌体的活力
学术期刊:Nature Biomedical Engineering
干扰分子:27.7
大家基层单位:上海交通大学医学院附属仁济医院
研究分析文件:噬菌体
拜谱打造技艺:淀粉酶质组学
多边形结语:
01、分析后果
1、纳米技术耐磨涂层对噬菌体的呵护目的
深入分析人分为納米技术镀层 包装被噬菌体感然的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),放置噬菌体在病毒裂解后随时挥发到外部链接生态环境。一些技术可能稳定噬菌体在细胞核内的完好性,比起于直观挥发的噬菌体(Ex-phages),納米技术镀层 包装的噬菌体(In-phages)力量最高。2、In-phages的高话力表达
在多种养育周围环境中(LB养育基、盐镁减慢液、PBS等),In-phages的滴度安稳,而Ex-phages的滴度减低。在37°C下养育36个钟头后,Ex-phages滴度减小18倍,而In-phages仍能不断地PCR扩增。在4°C、50°C和70°C条件下,In-phages也表面出高些的安稳性。3、In-phages在病菌控制和菌物膜祛除多方面更有优越性
① In-phages紧密构建革兰氏阴性菌的作用比Ex-phages更强。以S.Typhimurium试对,在MOI=0.1的能力下,In-phages紧密构建革兰氏阴性菌的比列比Ex-phages高1.25倍;MOI增涨到0.01或0.001时,相比增多到3倍。 ② In-phages更加快裂解大肠杆菌。1015一分钟内可裂解50%大肠杆菌,而Ex-phages都要3015一分钟。 ③ In-phages具更强的生态学膜清理效率。有效固化并杀害S.Typhimurium组成的生态学膜,而Ex-phages效用较强。4、In-phages菁英生命安全力反面的策略
考虑到噬菌体活力与其结构的完整性密切相关,研究人员首先通过低温透射电子显微镜(TEM)观察了噬菌体的形态(图1a-b),长尾由吸附装置(尖端)和管体组成,尾部和衣壳(头部)通过首尾连接器连接。两种噬菌体的尖端采用了灵活的架构。噬菌体尖端的比较显示,Ex-phages的末端密度缺失,比In-phages的尖端长度短约3.6nm(图1d)。考虑到尾蛋白负责噬菌体的特异性和毒力,研究人员通过蛋清质组学进一步研究了In-phages和Ex-phages之间的功能蛋白的差异。主成分分析(PCA)揭示了Ex-phages形成与In-phages分离的独特簇,确认数据的可靠性。此外,聚类分析显示,在噬菌体内和噬菌体外蛋白质丰度明显差异(图1e-f)。利用维恩图进一步比较蛋白质组的变化,结果显示了312个在Ex-phages和In-phages之间重叠的差异表达蛋白。在Ex-phages和In-phages中有6和13个独特表达的蛋白质,与In-phages相比,Ex-phages中有9个蛋白质表达下调。其中,发现了三种蛋白质(含载体结构域的蛋白,尾鞘蛋白和裂解蛋白A)与噬菌体的侵入密切相关。含有载体结构域蛋白引导与宿主细菌表面受体相互作用。识别后,尾鞘蛋白的构象变化促进遗传物质从大肠杆菌喷射到宿主细胞中。裂解蛋白A触发内膜和外膜之间的膜粘附位点的形成,引起细菌裂解(图1g-i)。Ex-phages由于暴露在外界环境中,其关键尾部蛋白发生降解,导致其感染能力下降。In-phages在纳米涂层保护下,保持这些蛋白的完整性,从而增强感染活力。
图1| In-phages高生命的意义力的非理性机能
5、In-phage在相关联慢性病中的用潜能
探究成员在小鼠建模中开展了服用In-phages办理肠管感动的疗效。导致反映,In-phages在小鼠肠管中体现了极高的生物体利用率度,在肠管内盈利的活性氧噬菌体总量远高出Ex-phages。In-phages能有效地降底肠管中S. Typhimurium的总量,缩减发炎指数(IL-6、TNF-α)的水准面,维护肠管防线系统。再者,在感动介导的类骨质增生性骨风湿膝盖骨炎建模中,In-phages办理后小鼠的骨膝盖骨问题比较明显缩减,发炎細胞侵及的缩减,且抗dsDNA表面抗原水准面的缩减。 缩减Th17細胞和IL-17水准面,降底个人免役表现。02、的文章总结
凭借核蛋清酶质组学分享,发觉Ex-phages的尾端关键性核蛋清酶质正相关生物降解,而In-phages的某些核蛋清酶质维持完整的性。凭借速冻电镜(cryo-TEM)观测,发觉In-phages的尾端形式完整的性,而Ex-phages的尾端形式损伤。在小鼠绘图中,内服快件后的噬菌体正相关减掉了胃肠胃中的脑膜炎奈瑟菌菌用量,并保养了胃肠胃防御系統工作。In-phages凭借处理胃肠胃中的脑膜炎奈瑟菌菌,减掉了系統性炎症病变发生反应,为了缓和了骨风湿病症病变状。03、拜谱工作小结
这篇文章通过包裹单个噬菌体感染的细菌,能够有效保护噬菌体的活力,显著提高其在治疗细菌感染和相关疾病中的效果。这项研究为噬菌体疗法提供了一种新的纳米平台,具有重要的临床应用潜力。拜谱生物技术为其提供了血清质组学判断剖析。拜谱生物已建立了完善成熟的转录组学、蛋白组学、翻译后修饰组、代谢组学以及多组学联合产品技术服务体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
基准文献:
Lin S, Xie G, He J, Meng L, Pang Y, Liu J. Enhancing phage therapy by coating single bacteriophage-infected bacteria with polymer to preserve phage vitality. Nat Biomed Eng. 2025 Feb 25. doi: 10.1038/s41551-025-01354-3