
2025年2月,广州交通运输二本大学分子生物技术学校附设仁济三甲医院刘老师们的团队在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。拜谱生物技术为该研究成果提供了蛋白酶质组学检查测量产品。
简体中文网站标题: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
杂志:Nature Biomedical Engineering
影响到分子:27.7
消费者厂家:上海交通大学医学院附属仁济医院
学习建筑材料:噬菌体
拜谱作为方法:血清质组学
图行小结:
01、探析成果
1、纳米级涂膜对噬菌体的保养用处
研发技术人员进行微米级耐磨耐磨涂层背包被噬菌体感化的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),处理噬菌体在细菌和病毒裂解后即刻施放到 外部氛围。这些具体方法可以保护噬菌体在组织细胞内的详细其中,完整性,较之于进行施放的噬菌体(Ex-phages),微米级耐磨耐磨涂层背包的噬菌体(In-phages)魅力高。2、In-phages的高活跃度表达
在的不同激发氛围中(LB激发基、盐镁保护液、PBS等),In-phages的滴度平稳,而Ex-phages的滴度变低。在37°C下激发36半小时后,Ex-phages滴度减少18倍,而In-phages仍能快速测序。在4°C、50°C和70°C经济条件下,In-phages也表现形式出越来越高的平稳性。3、In-phages在细菌病毒抑止和微生物膜消除领域最能体现优势与劣势
① In-phages相结合实际大肠杆菌的学习能力比Ex-phages更强。以S.Typhimurium来说,在MOI=0.1的环境下,In-phages相结合实际大肠杆菌的基数比Ex-phages高1.25倍;MOI下跌到0.01或0.001时,差别加大到3倍。 ② In-phages迅速裂解有害菌。102015分钟内可裂解50%有害菌,而Ex-phages所需302015分钟。 ③ In-phages还具有更强的菌物膜清理技能。但是有效固化并干掉S.Typhimurium生成的菌物膜,而Ex-phages实际效果比较弱。4、In-phages优质生活力后边的逻辑
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,研究人员通过核胆固醇组学进一步研究了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高自己生机的重要规则
5、In-phage在关于问题中的效应发展空间
设计人在小鼠型号中估评了服用In-phages加工进行处理肠子细菌感化的作用。报告表达,In-phages在小鼠肠子中具有着越来越高的生态学根据度,在肠子内成活的亲水性噬菌体总量远过于Ex-phages。In-phages能很好减轻肠子中S. Typhimurium的总量,减少疾病因素(IL-6、TNF-α)的横向,保护英文肠子深层作用。于此,在细菌感化促进的类类风湿性环节炎型号中,In-phages加工进行处理后小鼠的环节伤害显著的减少,疾病細胞侵润性骤降,且抗dsDNA抗原横向骤降。 减少Th17細胞和IL-17横向,减轻本身天然免疫体现。02、论文总结ppt
在球球血清组学讲解,显示Ex-phages的车尾关健球球血清为特殊溶解,而In-phages的以下球球血清提高程序详细。在冷却电镜(cryo-TEM)了解,显示In-phages的车尾形式程序详细,而Ex-phages的车尾形式损坏。在小鼠整治中,服食包囊后的噬菌体为特殊缩短了肠腔中的致病菌菌占比,并维护了肠腔第一道防线性能。In-phages在清楚肠腔中的致病菌菌,缩短了程序性感染不良反应,为了调理了髋关节感染状。03、拜谱总结ppt
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。拜谱生态学为其提供了蛋清质组学检侧剖析。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!
选取论文资料:
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