
2025年2月,济南交通出行综合大学中医员工附属医疗仁济医疗刘师傅精英团队在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。拜谱生物工程为该研究成果提供了蛋白酶质组学判断工作。
中文名文章标题: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
杂志期刊:Nature Biomedical Engineering
不良影响指数公式:27.7
企业的单位:上海交通大学医学院附属仁济医院
探讨食材:噬菌体
拜谱供给枝术:脂肪酸质组学
图型引言:
01、探究效果
1、nm耐磨涂层对噬菌体的维护效应
的研究成员主要采用纳米级技术耐磨涂膜包装被噬菌体影响的鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium),解决噬菌体在细菌和病毒裂解后即刻放出到外部结构氛围。一种方案才能提升噬菌体在细胞膜内的删改性,不同之处于直接的放出的噬菌体(Ex-phages),纳米级技术耐磨涂膜包装的噬菌体(In-phages)力量会高。2、In-phages的高青春活力表演
在区别训练室内环境中(LB训练基、盐镁减慢液、PBS等),In-phages的滴度稳定可靠性处理性,而Ex-phages的滴度上升。在37°C下训练36一小时后,Ex-phages滴度缩减18倍,而In-phages仍能长期扩张。在4°C、50°C和70°C环境下,In-phages也现象出更高一些的稳定可靠性处理性性。3、In-phages在疾病可抑制和生态学膜快速清理方向更高竞争优势
① In-phages根据真菌病毒的意识比Ex-phages更强。以S.Typhimurium试对,在MOI=0.1的必要条件下,In-phages根据真菌病毒的百分比比Ex-phages高1.25倍;MOI下滑到0.01或0.001时,差异增强到3倍。 ② In-phages更好裂解结核杆菌。15分鐘的时间内可裂解50%结核杆菌,而Ex-phages须得30分鐘的时间。 ③ In-phages兼具更强的生态学膜除掉意识。还有效融入并消除S.Typhimurium变成的生态学膜,而Ex-phages结果缺乏。4、In-phages优质活力力的背后的系统
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,研究人员通过核高蛋白组学进一步研究了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高健康力的在于逻辑
5、In-phage在关联传染性疾病中的用处优势
调查者在小鼠三维模式中监测了服用In-phages治疗可以使肠胃皮肤感染支原体的效果好。可是说明,In-phages在小鼠可以使肠胃中极具会高的微生物再生利用度,在可以使肠胃内能活的活力性噬菌体數量远大于Ex-phages。In-phages能很好的削减可以使肠胃中S. Typhimurium的數量,增多真菌皮肤感染要素(IL-6、TNF-α)的含量,确保可以使肠胃障壁能力。还有,在皮肤感染支原体诱导性的类类风湿性骨节软骨炎三维模式中,In-phages治疗后小鼠的骨节软骨损坏显眼增多,真菌皮肤感染癌细胞系浸润性上升,且抗dsDNA免疫性抗体含量上升。 增多Th17癌细胞系和IL-17含量,削减自免疫性体现。02、的文章个人心得体会
根据营养素质组学分折,发现了了Ex-phages的侧面关键的营养素质有效吸附,而In-phages的这个营养素质保護详细。根据制冷电镜(cryo-TEM)考察,发现了了In-phages的侧面框架详细,而Ex-phages的侧面框架遭到破坏。在小鼠建模 中,服食背包后的噬菌体有效提高了胃肠中的致病菌菌比例,并保護了胃肠第一道防线系统软件。In-phages根据除去胃肠中的致病菌菌,提高了系统软件性炎症病变不适反应,才能有所改善了膝盖炎症病变状。03、拜谱工作小结
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。拜谱微生物为其提供了核高蛋白组学检测工具深入分析。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!
基准文献综述:
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