
2025年2月,深圳交行上大学分子生物实训基地附屬仁济医院医生刘教师销售团队在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。拜谱生物制品为该研究成果提供了蛋清质组学检则的服务。
中文名大标题: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
论文期刊:Nature Biomedical Engineering
直接影响指数公式:27.7
潜在客户单位名称:上海交通大学医学院附属仁济医院
实验村料:噬菌体
拜谱给出技术水平:蛋清质组学
空间图形结语:
01、科研没想到
1、微米涂覆对噬菌体的防护影响
研发工人运用奈米级涂膜包装被噬菌体影响的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),预防噬菌体在菌裂解后立刻增加到内部周围环境。那样的方式够维护噬菌体在细胞膜内的完整篇性,不同之处于真接增加的噬菌体(Ex-phages),奈米级涂膜包装的噬菌体(In-phages)魅力更多。2、In-phages的高勃勃生机具体表现
在各不相同养育学习环境中(LB养育基、盐镁缓解液、PBS等),In-phages的滴度保持安全稳定,而Ex-phages的滴度骤降。在37°C下养育36小时候后,Ex-phages滴度拉低18倍,而In-phages仍能持续性增加。在4°C、50°C和70°C生活条件下,In-phages也表面出高的保持安全安全稳定分析。3、In-phages在杆菌减缓和微生物膜去掉领域更加具备竞争优势
① In-phages搭配微生物的学习能力比Ex-phages更强。以S.Typhimurium试对,在MOI=0.1的具体条件下,In-phages搭配微生物的数量比Ex-phages高1.25倍;MOI骤降到0.01或0.001时,距离过大到3倍。 ② In-phages最快裂解革兰氏阴性菌。10多分钟的时间内可裂解50%革兰氏阴性菌,而Ex-phages还要30多分钟的时间。 ③ In-phages包括更强的怪物膜解决功能。有效进行渗透并杀害S.Typhimurium型成的怪物膜,而Ex-phages效用欠缺。4、In-phages专业技能生命图片力后背的机制化
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,研究人员通过核脂肪酸组学进一步研究了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高人身安全力的内部缘由
5、In-phage在关联慢性病中的功用竞争力
研究分析员在小鼠整治中分析了口服方式In-phages外理消化道交叉染病的治疗效果。结局证实,In-phages在小鼠消化道中兼具高的生物制品采用度,在消化道内成活的活力性噬菌体比例远低过Ex-phages。In-phages能有效地减退消化道中S. Typhimurium的比例,减退细菌染病要素(IL-6、TNF-α)的层次,守护消化道防御系统作用。最后,在交叉染病诱导型的类骨质增生性环节炎整治中,In-phages外理后小鼠的环节伤到非常明显减退,细菌染病神经神经元浸润性减退,且抗dsDNA表面抗原层次减退。 减退Th17神经神经元和IL-17层次,减退自己本身免疫检测体现。02、内容工作小结
采用球氨基酸组学分析一下,看到Ex-phages的尾巴最为关键的球氨基酸同质性挥发,而In-phages的以上球氨基酸长期保持齐全详细。采用冰冻电镜(cryo-TEM)观察植物,看到In-phages的尾巴构成齐全详细,而Ex-phages的尾巴构成受到损坏。在小鼠整治中,口服方式邮包后的噬菌体同质性降低了肠管中的致病菌菌数,并守护了肠管防线功用。In-phages采用去除肠管中的致病菌菌,降低了设备性感染不起作用,因而解决了环节感染状。03、拜谱个人总结
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高蛋白质组学检测工具阐述。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!
学习医学文献:
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