
2025年2月,重庆交通配套大家医学检验院附屬仁济医疗刘美术老师队伍在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核苷酸质组学加测服务管理。
中文版文章标题: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
刊物:Nature Biomedical Engineering
会影响系数:27.7
加盟商组织:上海交通大学医学院附属仁济医院
论述的材料:噬菌体
拜谱给出技艺:蛋白酶质组学
图形图片引言:
01、探析导致
1、纳米技术纳米涂层对噬菌体的守护的功效
探究的人员运用微米涂覆邮包被噬菌体感柒的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),阻止噬菌体在日常细菌裂解后立刻放出到外界的环境。此类策略要能确保噬菌体在体细胞内的详尽性,相比之下于会放出的噬菌体(Ex-phages),微米涂覆邮包的噬菌体(In-phages)朝气更高的。2、In-phages的高潜能表現
在其他培训大环境中(LB培训基、盐镁抗震液、PBS等),In-phages的滴度不稳,而Ex-phages的滴度急剧下降。在37°C下培训36分钟后,Ex-phages滴度拉低18倍,而In-phages仍能快速PCR扩增。在4°C、50°C和70°C水平下,In-phages也特征出挺高的不稳性。3、In-phages在疾病调节和生物工程膜祛除个方面更富优势
① In-phages紧密联系大肠杆菌的性能比Ex-phages更强。以S.Typhimurium试对,在MOI=0.1的能力下,In-phages紧密联系大肠杆菌的比例怎么算比Ex-phages高1.25倍;MOI下滑到0.01或0.001时,相比提高到3倍。 ② In-phages更快裂解菌类。10一20分钟内可裂解50%菌类,而Ex-phages想要30一20分钟。 ③ In-phages更具更强的菌物工程膜解决力。还有效固化并干掉S.Typhimurium建成的菌物工程膜,而Ex-phages使用效果不足。4、In-phages桌越生命图片力身后的体制
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高生命值力的非理性制度
5、In-phage在有关系病毒中的效应潜能
探索成员在小鼠绘图中测试了口服液In-phages工作消化道染上的效用。数据取决于,In-phages在小鼠消化道中极具较高的生物体利用度,在消化道内成活的几丁质酶噬菌体人数远不低于Ex-phages。In-phages能合理拉低消化道中S. Typhimurium的人数,变少发炎成分(IL-6、TNF-α)的能力,保障消化道防御系统的功能。除此以外,在染上分析的类风湿病性膝肩周炎绘图中,In-phages工作后小鼠的膝髋关节损害严重变少,发炎癌细胞核侵及增涨,且抗dsDNA抗原能力增涨。 变少Th17癌细胞核和IL-17能力,拉低在工作中免疫抗体生理反应。02、散文工作小结
能够 球蛋清质含量组学研究分析,会找到Ex-phages的侧面首要球蛋清质含量重要吸附,而In-phages的他们球蛋清质含量维持完善。能够 冷藏电镜(cryo-TEM)关察,会找到In-phages的侧面框架特征完善,而Ex-phages的侧面框架特征受到损害。在小鼠3d模型中,口服方式邮包后的噬菌体重要缩减了直肠中的致病菌体菌数,并保证了直肠防线功用。In-phages能够 清理直肠中的致病菌体菌,缩减了结缔组织疾病支原体感染的反应,可以改进了髋关节支原体感染状。03、拜谱总结
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。拜谱微生物为其提供了核胆固醇组学查测解析。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!
关联性资料:
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