
2025年2月,杭州公共交通大学本科药师范学院附加仁济卫生院刘小编开发团队在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。拜谱海洋生物为该研究成果提供了营养素质组学检查业务。
简体中文主题: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
论文期刊:Nature Biomedical Engineering
直接影响成分:27.7
玩家方:上海交通大学医学院附属仁济医院
学习原料:噬菌体
拜谱带来高技术:淀粉酶质组学
图表引言:
01、钻研结论
1、纳米级纳米涂层对噬菌体的维护效用
理论研究人应用nm耐磨涂覆包着被噬菌体交叉感染的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),避免 噬菌体在细菌病毒裂解后即时脱离到对外部的环境。一些形式能够长期保持噬菌体在上皮细胞内的全版性,相比之下于直接性脱离的噬菌体(Ex-phages),nm耐磨涂覆包着的噬菌体(In-phages)充满活力最高。2、In-phages的高行动力主要表现
在各个养成出来环境中(LB养成出来基、盐镁减慢液、PBS等),In-phages的滴度不稳,而Ex-phages的滴度减低。在37°C下养成出来36分钟后,Ex-phages滴度大幅度降低18倍,而In-phages仍能连续测序。在4°C、50°C和70°C情况下,In-phages也表現出会高的不稳性。3、In-phages在沙门氏菌可抑制和生物技术膜清楚各方面具有竞争优势
① In-phages融入疾病的的能力比Ex-phages更强。以S.Typhimurium实例,在MOI=0.1的具体条件下,In-phages融入疾病的分配比例比Ex-phages高1.25倍;MOI走低到0.01或0.001时,悬殊曾大到3倍。 ② In-phages最快裂解微生物。十分种左右内可裂解50%微生物,而Ex-phages需求30分种左右。 ③ In-phages有着更强的怪物膜清空技能。有没有效渗透法并弄死S.Typhimurium导致的怪物膜,而Ex-phages效果好基础薄弱。4、In-phages匠心灵魂力身后的原则
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,研究人员通过血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高健康力的发挥管理机制
5、In-phage在涉及的疾病中的用处有潜力
探究员工在小鼠整治中估评了内服In-phages处置胃肠胃染病的功能性。最终结果表达,In-phages在小鼠胃肠胃中具高些的生物技术根据度,在胃肠胃内存活期的渗透性噬菌体使用量远多于Ex-phages。In-phages能有效地变低胃肠胃中S. Typhimurium的使用量,变少细菌感然肿瘤细胞核因子(IL-6、TNF-α)的关卡,自我保护胃肠胃防线功能性。还有就是,在染病帮助的类风湿病性依然能炎整治中,In-phages处置后小鼠的依然能影响强烈变少,细菌感然肿瘤细胞核侵润越来越低,且抗dsDNA抵抗能力关卡越来越低。 变少Th17肿瘤细胞核和IL-17关卡,变低自免疫性响应。02、原创文章个人总结
实现蛋清质组学研究分析,知道Ex-phages的尾巴关键的蛋清质可观吸附,而In-phages的此类蛋清质恢复完美。实现冷藏电镜(cryo-TEM)考察,知道In-phages的尾巴节构完美,而Ex-phages的尾巴节构损害。在小鼠建模中,内服覆盖后的噬菌体可观才能减轻了肠管中的病源体菌使用量,并呵护了肠管防线基本功能。In-phages实现祛除肠管中的病源体菌,才能减轻了系统的性炎症病变不良反应,因而调理了肘风湿病症病变状。03、拜谱总结ppt
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。拜谱生态学为其提供了淀粉酶质组学的检测研究分析。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!
对比论文文献综述:
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