
2025年2月,沪公共交通大学生中医职业技术学院加盟仁济医生刘任课老师团队协作在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。拜谱微生物为该研究成果提供了淀粉酶质组学检侧功能。
中文版问题: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
杂志期刊:Nature Biomedical Engineering
应响指数公式:27.7
业主院校:上海交通大学医学院附属仁济医院
分析相关材料:噬菌体
拜谱供给技术工艺:蛋白酶质组学
图案结语:
01、分析报告单
1、nm金属涂层对噬菌体的保养用
理论研究拜谱生物进行納米铝层快件被噬菌体染上的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),以防止噬菌体在杆菌裂解后请马上降低到内部大环境。各种形式要维系噬菌体在组织内的完整详细性,差距于随便降低的噬菌体(Ex-phages),納米铝层快件的噬菌体(In-phages)动力更高一些。2、In-phages的高青春活力症状
在有差异 提升大环境中(LB提升基、盐镁缓冲区液、PBS等),In-phages的滴度增强可靠,而Ex-phages的滴度大大减少。在37°C下提升36天后,Ex-phages滴度大大减少18倍,而In-phages仍能坚持扩张。在4°C、50°C和70°C的条件下,In-phages也症状出更多的增强可靠性。3、In-phages在疾病仰制和菌物膜祛除等方面更为强势
① In-phages通过病菌和病毒的意识比Ex-phages更强。以S.Typhimurium概述,在MOI=0.1的條件下,In-phages通过病菌和病毒的身材比例比Ex-phages高1.25倍;MOI降低到0.01或0.001时,相差曾大到3倍。 ② In-phages迅速裂解杆菌。10半个小时内可裂解50%杆菌,而Ex-phages需要30半个小时。 ③ In-phages更具更强的动物膜彻底清除本事。有没有效渗透法并烧死S.Typhimurium达成的动物膜,而Ex-phages特效欠缺。4、In-phages优质生命值力的背后的机理
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,研究人员通过蛋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高一生力的在于考核机制
5、In-phage在相应的常见疾病中的效用发展空间
钻研员工在小鼠整治中考核了口服液In-phages操作肠子感动的成果。最终发现,In-phages在小鼠肠子中兼备越高的生物学回收利用度,在肠子内活下来的化学活化噬菌体总数远高过Ex-phages。In-phages能能够下降肠子中S. Typhimurium的总数,才能增涨发炎要素(IL-6、TNF-α)的品质,保障肠子第一道防线实用功能。最后,在感动分析的类风湿病性膝骨膝盖炎整治中,In-phages操作后小鼠的膝膝盖伤害显著的才能增涨,发炎血组织浸泡增涨,且抗dsDNA抗体阳性品质增涨。 才能增涨Th17血组织和IL-17品质,下降自己免役反馈。02、短文总结
在核膳食纤维组学进行分析,表明Ex-phages的侧面关健核膳食纤维可观生物降解,而In-phages的一些核膳食纤维保持着全面。在急冻电镜(cryo-TEM)关注,表明In-phages的侧面组成全面,而Ex-phages的侧面组成受到损坏。在小鼠模形中,口服方式包着后的噬菌体可观减小了消化道中的致病菌菌次数,并护理了消化道障壁的功能。In-phages在排除消化道中的致病菌菌,减小了机广泛性真菌感染反响,进而缓解了软骨真菌感染状。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。拜谱生物学为其提供了核营养物质组学加测研究。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!
基准论文参考文献:
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