
2025年2月,北京道路二本大学分子生物学校附屬仁济机构刘老师老师管理团队在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白酶质组学检侧产品。
2英文主题: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
危害指数:27.7
合作方基层单位:上海交通大学医学院附属仁济医院
研究方案用料:噬菌体
拜谱出示科技:球氨基酸组学
图像小结:
01、设计没想到
1、nm耐磨涂层对噬菌体的保护性目的
研究探讨技术人员分为奈米级金属铝层邮包被噬菌体皮肤感染的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),可以防止噬菌体在病菌裂解后尽快放出到外环境。这些的方法够维系噬菌体在细胞膜内的完整版性,相对于进行放出的噬菌体(Ex-phages),奈米级金属铝层邮包的噬菌体(In-phages)魅力高。2、In-phages的高动力展现
在有所不同培育生态中(LB培育基、盐镁响应液、PBS等),In-phages的滴度稳固,而Ex-phages的滴度下滑。在37°C下培育361天后,Ex-phages滴度大大减少18倍,而In-phages仍能一直测序。在4°C、50°C和70°C必要条件下,In-phages也展现出更快的稳固性。3、In-phages在螨虫抑制作用和生物制品膜清理部分更具有优越
① In-phages依照有害菌的工作能力比Ex-phages更强。以S.Typhimurium概述,在MOI=0.1的條件下,In-phages依照有害菌的比列比Ex-phages高1.25倍;MOI下滑到0.01或0.001时,相差太大过大到3倍。 ② In-phages快一点裂解微生物。10一分种内可裂解50%微生物,而Ex-phages需30一分种。 ③ In-phages具备更强的海洋菌物膜清空力量。还有效覆盖并消除S.Typhimurium确立的海洋菌物膜,而Ex-phages功能严重不足。4、In-phages菁英生命安全力之后的系统
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,研究人员通过球蛋白组学进一步研究了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高灵魂力的本质原则
5、In-phage在重要性病毒中的用能力
深入分析人工在小鼠三维模形中评估报告了服用In-phages处置肠胃感然的的功能。成果证明,In-phages在小鼠肠胃中兼具较高的动物利用度,在肠胃内存留的化学活化噬菌体用量远超出Ex-phages。In-phages能有郊大幅度影响肠胃中S. Typhimurium的用量,减轻细菌感染病变分子(IL-6、TNF-α)的技术,保护措施肠胃防线的功能。于此,在感然引导的类骨质增生性骨风湿髋关节炎三维模形中,In-phages处置后小鼠的骨髋关节挫裂伤严重减轻,细菌感染病变肿瘤细胞膜侵润减退,且抗dsDNA表面抗原技术减退。 减轻Th17肿瘤细胞膜和IL-17技术,大幅度影响本身抗体作用。02、篇文章总结ppt
在血清质组学概述,察觉Ex-phages的车尾重中之重血清质显著性性溶解,而In-phages的以上血清质提高完善。在冷却电镜(cryo-TEM)了解,察觉In-phages的车尾机构完善,而Ex-phages的车尾机构伤害。在小鼠绘图中,口服药包囊后的噬菌体显著性性缩短了肠管中的脑膜炎奈瑟菌菌數量,并保护措施了肠管深层职能。In-phages在处理肠管中的脑膜炎奈瑟菌菌,缩短了系統性感染反馈,故而调理了环节感染状。03、拜谱个人心得体会
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。拜谱生物制品为其提供了淀粉酶质组学检查测量分享。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!
参看学术论文:
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