
2025年2月,上海市道路师范大学生物工程学院附设仁济三甲医院刘讲师技术团队在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。拜谱生物工程为该研究成果提供了蛋白酶质组学在线检测售后服务。
2英文版头: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
影响力细胞因子:27.7
客服方:上海交通大学医学院附属仁济医院
探究的材料:噬菌体
拜谱展示工艺:血清质组学
图行前言:
01、深入分析毕竟
1、納米表层对噬菌体的呵护目的
科学研究的人员利用微米镀层 包装被噬菌体菌感染的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),必免噬菌体在菌裂解后即时移除到外接环境。这样方式可以长期保持噬菌体在内部内的完全性,相较于于间接移除的噬菌体(Ex-phages),微米镀层 包装的噬菌体(In-phages)力量更快。2、In-phages的高动力的表现
在其他训练室内环境中(LB训练基、盐镁缓解液、PBS等),In-phages的滴度固定,而Ex-phages的滴度下跌。在37°C下训练36H后,Ex-phages滴度有效降低18倍,而In-phages仍能定期测序。在4°C、50°C和70°C状况下,In-phages也行为出更多的固界定。3、In-phages在沙门氏菌缓和和生物体膜清理掉多方面更有强势
① In-phages根据有害菌的水平比Ex-phages更强。以S.Typhimurium特征分析,在MOI=0.1的状态下,In-phages根据有害菌的数量比Ex-phages高1.25倍;MOI下滑到0.01或0.001时,贫富差距大到3倍。 ② In-phages很快裂解病菌。一般都是10一分钟的英文内可裂解50%病菌,而Ex-phages须要30一分钟的英文。 ③ In-phages具备有更强的微海洋生物膜排除本事。还有效覆盖并处理S.Typhimurium转变成的微海洋生物膜,而Ex-phages效率较强。4、In-phages优秀健康力反映的的新机制
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,研究人员通过球膳食纤维组学进一步研究了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高一生力的内再策略
5、In-phage在相应症状中的意义竟争力
深入分析工作人员在小鼠建模方法中估评了服用In-phages工作肠腔感梁的的效果。结杲表面,In-phages在小鼠肠腔中都具有更强的动物利用度,在肠腔内维持的活力噬菌体人数远远超Ex-phages。In-phages能有效的减低肠腔中S. Typhimurium的人数,减轻慢性慢性炎症要素(IL-6、TNF-α)的含量,保证肠腔障壁基本功能。不但,在感梁分析的类类风湿性软骨炎建模方法中,In-phages工作后小鼠的软骨直接损伤比较明显减轻,慢性慢性炎症受损細胞侵润越来越低,且抗dsDNA抵抗能力含量越来越低。 减轻Th17受损細胞和IL-17含量,减低自个天然免疫不起作用。02、好文章工作小结
经由球血清酶质组学深入分析,发掘了Ex-phages的后部主要球血清酶质同质性吸附,而In-phages的这类球血清酶质维持完整详细篇。经由冷却电镜(cryo-TEM)观看,发掘了In-phages的后部的组成完整详细篇,而Ex-phages的后部的组成受到损害。在小鼠仿真模型中,口服药背包后的噬菌体同质性增多了肠胃中的副猪嗜血杆菌菌次数,并呵护了肠胃深层性能。In-phages经由清理掉肠胃中的副猪嗜血杆菌菌,增多了系统的性支原体感染响应,以此调节了环节支原体感染状。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。拜谱生态学为其提供了淀粉酶质组学加测分享。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!
决定性学术论文:
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