
2025年2月,重庆交通出行社会临床医系其他仁济医疗刘美术老师的团队在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。拜谱生物学为该研究成果提供了血清质组学查测服务质量。
繁体中文子标题: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
学术期刊:Nature Biomedical Engineering
的影响系数:27.7
消费者基层单位:上海交通大学医学院附属仁济医院
理论研究材质:噬菌体
拜谱供应技术性:淀粉酶质组学
组合图形文献综述:
01、研究方案结局
1、纳米级表层对噬菌体的维护功用
探析成员选用微米涂覆包含被噬菌体感然的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),避免 噬菌体在日常细菌裂解后会尽情释放出来到外部结构环镜。本身技术可以长期保持噬菌体在人体细胞内的完整的性,相较于会直接尽情释放出来的噬菌体(Ex-phages),微米涂覆包含的噬菌体(In-phages)力量高。2、In-phages的高凝集力的表现
在各个教育培植学习环境中(LB教育培植基、盐镁保护液、PBS等),In-phages的滴度安稳,而Ex-phages的滴度的消减。在37°C下教育培植36小后,Ex-phages滴度消减18倍,而In-phages仍能不断地测序。在4°C、50°C和70°C具体条件下,In-phages也成绩出更为重要的安稳性。3、In-phages在大肠杆菌可抑制和生物技术膜祛除这方面更富优劣势
① In-phages相通过微生物的效果比Ex-phages更强。以S.Typhimurium概述,在MOI=0.1的先决条件下,In-phages相通过微生物的配比比Ex-phages高1.25倍;MOI越来越低到0.01或0.001时,相比过大到3倍。 ② In-phages快些裂解沙门氏菌。1015分钟左右内可裂解50%沙门氏菌,而Ex-phages应该3015分钟左右。 ③ In-phages享有更强的微海洋生物膜彻底清除功能。可以有效渗透性和并消除S.Typhimurium变成的微海洋生物膜,而Ex-phages成效很强。4、In-phages有远见生物力反面的工作机制
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高生物力的不确定性体制
5、In-phage在相关联疾病症状中的能力发展潜力
深入分析者在小鼠模式化中风险评估了口服药In-phages正确操作肠胃感化的郊果。结论反映出,In-phages在小鼠肠胃中兼备最高的动物凭借度,在肠胃内成活的可溶性噬菌体总数远不低于Ex-phages。In-phages能能够降肠胃中S. Typhimurium的总数,缩减病毒因素(IL-6、TNF-α)的平行面,保護肠胃防御系统功能模块。除此以外,在感化引导的类类风湿性膝风湿病模式化中,In-phages正确操作后小鼠的膝环节问题分明缩减,病毒癌神经细胞侵及下调,且抗dsDNA天然免疫抗体平行面下调。 缩减Th17癌神经细胞和IL-17平行面,降在工作中天然免疫不起作用。02、优秀文章工作小结
在核胆固醇组学讲解,出现Ex-phages的侧面关键性核胆固醇取得光降解,而In-phages的这部分核胆固醇要保持详细完整性。在冷冻熟食电镜(cryo-TEM)观查,出现In-phages的侧面的结构的详细完整性,而Ex-phages的侧面的结构的毁坏。在小鼠绘图中,口服液包着后的噬菌体取得减掉了肠内中的致病菌菌个数,并保养了肠内防线功效。In-phages在彻底清除肠内中的致病菌菌,减掉了设计性疾病发应,故而改善了环节疾病状。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。拜谱生物体为其提供了球氨基酸组学检则分析一下。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!
借鉴论文资料:
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