
2025年2月,南京出行本科大学医疗院其他仁济机构刘师傅精英团队在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核营养物质组学检侧工作。
中文版名称: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
中文核心期刊:Nature Biomedical Engineering
应响指数公式:27.7
客服单位名称:上海交通大学医学院附属仁济医院
论述材质:噬菌体
拜谱供应技术性:球营养素组学
图像结语:
01、研究方案然而
1、奈米镀层对噬菌体的保证帮助
研究分析相关人员用于奈米技术金属铝层包装被噬菌体患上的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),处理噬菌体在菌类裂解后立刻解放到外部链接生态。一些技术要形成噬菌体在血细胞内的完整篇性,比起来于一直解放的噬菌体(Ex-phages),奈米技术金属铝层包装的噬菌体(In-phages)行动力更大。2、In-phages的高勃勃生机展示
在各种养育大环境中(LB养育基、盐镁响应液、PBS等),In-phages的滴度安全,而Ex-phages的滴度骤降。在37°C下养育36H后,Ex-phages滴度减低18倍,而In-phages仍能快速PCR扩增。在4°C、50°C和70°C因素下,In-phages也表达出挺高的安全性。3、In-phages在有害菌减弱和生物工程膜移除角度凸显出的优势
① In-phages组合沙门氏菌的实力比Ex-phages更强。以S.Typhimurium举例,在MOI=0.1的状况下,In-phages组合沙门氏菌的比例图比Ex-phages高1.25倍;MOI增涨到0.01或0.001时,悬殊提升到3倍。 ② In-phages更快裂解大肠杆菌。10207分钟内可裂解50%大肠杆菌,而Ex-phages需要30207分钟。 ③ In-phages享有更强的怪物膜去除性能。会有效侵入并干掉S.Typhimurium构成的怪物膜,而Ex-phages感觉较差。4、In-phages有远见寿命力脚下的机制化
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高健康力的本质共识机制
5、In-phage在有关常见疾病中的反应成长性
研究探讨人在小鼠模式中考评了服用In-phages治理 胃肠腔染病的功效。结局表达,In-phages在小鼠胃肠腔中有越高的生物技术根据度,在胃肠腔内成活的亲水性噬菌体数目远高出Ex-phages。In-phages能管用减轻胃肠腔中S. Typhimurium的数目,减轻疾病要素(IL-6、TNF-α)的程度,保护好胃肠腔深层效果。除此之外,在染病帮助的类类风湿性骨风湿病模式中,In-phages治理 后小鼠的骨膝盖问题很深减轻,疾病肿瘤组织侵润骤降,且抗dsDNA抗原程度骤降。 减轻Th17肿瘤组织和IL-17程度,减轻自己的免疫力反映。02、本文个人心得体会
采用核脂肪酸组学探讨,得知Ex-phages的尾巴的关键核脂肪酸更为明显吸附,而In-phages的他们核脂肪酸恢复程序。采用冷冻熟食电镜(cryo-TEM)留意,得知In-phages的尾巴机构程序,而Ex-phages的尾巴机构磨损。在小鼠3d模型中,服食快递包裹后的噬菌体更为明显才能减掉了肠内中的病菌菌总量,并保护措施了肠内天然屏障功能键。In-phages采用移除肠内中的病菌菌,才能减掉了程序性细菌感染证状,为了促进了关节软骨细菌感染状。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。拜谱生物技术为其提供了淀粉酶质组学检则了解。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!
符合学术论文:
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