肺炎克雷伯菌噬菌体解聚酶的研究进展

肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是在临床引起多种感染的常见条件致病菌之一。多重耐药肺炎克雷伯菌株的出现,给防控细菌感染带来了巨大阻力。肺炎克雷伯菌噬菌体编码的解聚酶是一种稳定性高、特异性强的生物酶,具有分解细菌胞外多糖、限制细菌生长等多种功能。解聚酶可为防控肺炎克雷伯菌感染提供新思路,在抗菌应用中具有广阔前景。本文就肺炎克雷伯菌噬菌体解聚酶的研究进展进行综述。     

噬菌体内溶素的酶学特性及其应用前景

噬菌体内溶素是噬菌体在入侵宿主菌及侵染后期释放过程中合成的一类酶蛋白,该蛋白质能够破坏宿主细胞壁肽聚糖层。噬菌体编码的内溶素有四种类型:葡糖苷酶、酰胺酶、肽链内切酶和转糖基酶。大部分噬菌体内溶素由于缺少信号肽无法分泌表达,通常需要另外一种噬菌体编码的穴蛋白(holin)破坏细胞膜,然后才能够进入到细胞周间质裂解细菌细胞壁。大部分噬菌体内溶素可以特异地作用于自身宿主菌,同时也可以利用基因工程手段有目的地改造成功能特异的酶蛋白,因此可以用来作为生物制剂预防及控制微生物感染。     

c-di-GMP对细菌胞外多糖合成与运输的调控

环二鸟苷酸(Cyclic diguanylate,c-di-GMP)的发现已有29年。作为重要的细菌第二信使,c-di-GMP可参与调节细菌生物膜的合成与降解、运动、毒性、细胞周期、细胞分化等多种活动过程。胞外多糖(EPS)是细菌生物膜的主要组成成分,其合成和运输主要受c-di-GMP调控。目前细菌胞外多糖在医药、食品、农业、工业和环保等多个领域均有广泛的应用,其相关研究备受关注。本文旨在论述细菌中c-di-GMP合成与降解的调控,部分合成酶(Diguanylate cyclase,DGC)与降解酶(Phosphodiesterase,PDE)及其受体分子(Receptor)晶体结构等研究成果,并结合我们研究农杆菌ATCC31749中c-di-GMP对可德胶合成调控的基础上,重点阐述c-di-GMP对纤维素、藻酸盐、多聚氮乙酰葡萄糖胺(PNAG)和可德胶等EPS合成与运输的调控机制。     

细菌毒素-抗毒素系统在噬菌体流产感染中的作用北大核心CSCD

细菌常受到数量众多的噬菌体感染,宿主细菌在和噬菌体竞赛中进化出多样化的分子策略,流产感染(abortive infection,Abi)是其中之一。毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin system,TA)会在细菌受到压力胁迫时表达并介导细菌的低代谢甚至休眠,还能直接减少子代噬菌体形成。此外,部分毒素序列和结构与Cas蛋白高度同源,噬菌体甚至会编码抗毒素类似物来阻遏对应毒素的活性。这表明流产感染中细菌死亡过程导致的噬菌体感染失败与TA功能高度重合,TA可能是噬菌体侵染宿主的主要阻力和防御力量之一。文中基于TA系统的分类和功能,对参与噬菌体流产感染的TA系统进行了综述,并预测具有流产功能的TA系统和其在抗生素开发和疾病治疗中的应用前景。这有助于认识细菌-噬菌体相互作用,并指导噬菌体治疗和合成生物学。     

细菌群体感应对细菌生物膜形成与调控的研究进展

细菌群体感应(quorum sensing,QS)是细菌细胞之间通过感受自诱导物来调控细菌群体行为的现象。细菌生物膜(bacterial biofilm,BBF)是细菌在生长过程中为适应生存环境而吸附于惰性或活性材料表面形成的一种与浮游细胞相应的生物被膜,其结构包括细菌和自身分泌的细胞外基质(extracelluar polymeric substance,EPS)。生物膜可以保护细菌免于外界恶劣环境的影响,增加其抗药性,为细菌生长提供天然的有利屏障。细菌群体感应是细菌调控生物膜形成的重要机制之一,本文中,笔者综述了细菌群体感应在生物膜生成过程中的调控作用,分析了细菌生物膜抑制与降解策略,旨在为医药与食品工业中降低细菌耐药性和细菌抗性提供理论依据。     

噬菌体疗法及其在美洲幼虫腐臭病中的研究进展

美洲幼虫腐臭病是西方蜜蜂中最严重的细菌病之一,给养蜂业带来了严重的损失。幼虫芽胞杆菌是幼蜂感染美洲幼虫腐臭病的病原菌。由于抗生素产生的耐药性越来越严重,并且抗生素的使用会破坏宿主肠道菌群,使蜂群处于高危的环境中,因此迫切需要抗生素治疗的替代技术,而噬菌体在预防和控制细菌耐药性方面已显示出显著的优势。主要综述了噬菌体疗法、安全性及其在蜜蜂美洲幼虫腐臭病中的研究现状,介绍了噬菌体疗法在各类细菌病中的研究与应用,对今后噬菌体治疗蜜蜂细菌病研究方向进行了展望。     

噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染的研究进展

随着细菌的进化以及部分抗生素的滥用，耐药细菌的感染已成为21世纪主要的公共卫生挑战之一。其中，耐药肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)问题尤为突出。噬菌体在治疗耐药细菌感染引起的疾病方面展现出一定的潜力及独特优势，但目前噬菌体治疗尚缺乏统一的临床指导规范。虽然临床上有少数将噬菌体用于治疗肺炎克雷伯菌感染的成功案例，但多数情况下是采用噬菌体配合抗生素疗法，噬菌体在其中的作用仍不明确。本文综合评述国内外研究数据，回顾与噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染相关的数个重点问题，包括噬菌体的特性以及影响其疗效的因素，旨在为肺炎克雷伯菌和其他耐药细菌的噬菌体治疗提供参考。     

炭疽菌的克星——噬菌体酶

去年秋天 ,炭疽引起许多美国人的恐慌 .依靠美国军方提供的资金 ,研究者现在开发出一种检测与杀死炭疽菌的革新方法 .研究者在自然界中寻觅到攫食炭疽菌的噬菌体所产生的一种酶 .这种酶称为溶素 (ｌｙ ｓｉｎ) ,它阻止了受炭疽菌亲属感染的大多数小鼠的死亡 .研究者在 2 0 0 2年 8月 2 2日的Ｎａｔｕｒｅ上作了报道 .噬菌体感染细菌是为了在细菌体内繁殖自己 ,它们一旦感染了细菌便利用溶素攻破细菌的细胞壁 ,于是新的噬菌体可以感染其它细菌 .将近一个世纪以前 ,所发现的噬菌体 ,长期以来吸引着医师的兴趣 ,因为噬菌体可用来控制细菌感染 .…     

噬菌体与抗生素联合疗法的可行性与挑战

噬菌体是能特异性感染细菌的病毒，自发现以来一直被用作抗菌药物。但随着抗生素的广泛使用，噬菌体疗法逐渐被淡忘。目前，抗生素耐药性（尤其是多药耐药）的出现，严重威胁着患者的生命和健康，抗生素耐药已成为一个全球性的公共卫生问题，因此寻找新的治疗方法非常必要。在西方国家长期被忽视的噬菌体疗法，如今正重现生机。本文通过查阅国内外大量病例，对噬菌体与抗生素联合治疗的一些实例进行了讨论，阐述了这种双重治疗的可行性，指出其面临的挑战，并且还阐述了噬菌体和抗生素之间可能存在的作用机制。     

噬菌体疗法在口腔疾病中的研究进展

在人体内除肠道外,口腔也是细菌和病毒的重要栖息地。细菌是导致各种口腔疾病的重要因素,同时严格以细菌为宿主的噬菌体病毒也普遍存在于口腔中,尽管如此,口腔中的噬菌体研究依然较少。近年来,随着抗生素耐药菌株的不断出现,传统的抗生素治疗方法遇到了重要挑战,由于噬菌体特异性强、不易产生耐药性、治疗副作用小、研发周期短、成本低廉,因此噬菌体疗法成为目前治疗微生物感染的热点之一,在口腔抗感染的研究中也逐渐受到关注。本综述就噬菌体疗法在口腔抗感染中的研究现状做一个简要的综述,以期为中国此方面的研究起到一个抛砖引玉的作用。     

数控剪切流微流体技术及其在细菌生物膜研究中的应用

<正>细菌生物膜是指微生物(细菌、真菌等)黏附、聚集形成的一个群体,该群体产生并分泌胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS),形成一定的三维结构,含有营养物质、氧气等生长必需物质交换的通道,微生物细胞在EPS中增殖、生存[1]。生物膜结构可阻止抗生素或抗体等大分子有效杀伤微生物细胞,目前尚无有效的预防措施和治疗方法控制细菌生物膜所带来的危害。对细菌生物膜形成     

噬菌体治疗中细菌对噬菌体的抗性

抗生素治疗尽管有几十年有效治疗的历史,但随着越来越多耐/抗药性细菌的出现,细菌对抗生素的抗药性已成为一个大问题。噬菌体治疗是使用噬菌体作为抗菌剂来感染细菌株系,它一直是人们倡导的一个很有前途的常规抗生素治疗的替代方案。然而,由于细菌与噬菌体的协同进化中,细菌可以通过多种机制获得对噬菌体的抗性。因此,人们对噬菌体治疗抱有期望的同时,也关注噬菌体治疗长时间的使用之后,是否会与抗生素使用之后结果相类似,导致抗性细菌病原菌感染的治疗困难。综述了细菌-噬菌体协同进化中细菌病原菌对有感染能力的噬菌体是否会产生抗性,及其在噬菌体治疗中影响的争论,并展望了噬菌体治疗的潜在前景。     

噬菌体裂解酶——现状与未来

噬菌体裂解酶是一种由DNA噬菌体基因编码的高特异性酶, 可高效消化细菌细胞壁。革兰氏阳性菌噬菌体裂解酶的结构域相似, 裂解效率高, 与抗生素具协同抗菌作用, 且不易产生耐受性菌株, 抗体等体液因子对裂解酶的裂解活性影响小, 裂解酶作为一种潜在抗感染药物具有重要的研究价值。目前已建立了多种病原菌裂解酶应用的动物模型, 在防控耐药性病原菌感染上取得重要进展。本文就噬菌体裂解酶的抗菌作用进行综述。     

噬菌体温度适应性的研究进展

噬菌体在自然界中分布广泛,是一类感染细菌的病毒总称.同时噬菌体繁殖迅速,对宿主的选择具有非常高的特异性,当其作为细菌感染的抗生素替代疗法时不易让宿主菌形成耐药性.因其严格寄生,其增殖过程除受环境因素(pH、离子强度、温度)影响外,往往还受宿主代谢水平的影响.在外部环境因素中,温度对噬菌体的影响尤为突出,其对噬菌体的活性...     

提高噬菌体裂解酶抗菌活性的研究进展

随着细菌耐药性问题的日益严重,人们开始寻求新型抗菌制剂。噬菌体裂解酶是一种由ds DNA噬菌体编码的水解酶,能高效特异性地裂解细菌细胞壁且不易使细菌产生耐药性。由于天然裂解酶具有宿主谱窄,不能裂解革兰阴性菌等缺点,研究者对裂解酶进行了大量的设计改造。本研究主要对提高噬菌体裂解酶抗菌活性的研究进展进行综述。     

噬菌体编码的抑菌蛋白

噬菌体是细菌的天敌,它利用宿主的细胞机制完成自身的复制。在感染过程中噬菌体基因组进入细菌细胞后立即产生调节或重新定向宿主特定功能的蛋白质(即抑菌蛋白),以逃避多种细菌的防御机制或改变宿主的分子代谢机制。研究发现,这些噬菌体编码的抑菌蛋白可抑制细菌分裂,干扰细菌遗传物质的复制、转录及降解,影响CRISPR介导的细菌免疫以及代谢。明确噬菌体编码的抑菌蛋白如何影响这些宿主的防御或分子代谢机制可以优化目前基于噬菌体的抗菌策略,找出控制细菌感染的新途径,为抑菌药物的发现和设计打开新的大门。本文就近年来发现的噬菌体编码的抑菌蛋白及其抑菌机制的研究进展进行综述。     

KL2型鲍曼不动杆菌噬菌体解聚酶克隆及抗菌活性分析

【背景】噬菌体解聚酶是噬菌体在裂解细菌过程中产生的一种抗菌蛋白,关于鲍曼不动杆菌荚膜分型及常见型别噬菌体解聚酶的研究报道较少。【目的】以KL2型鲍曼不动杆菌为研究对象,从噬菌体IME-AB2中克隆解聚酶,在大肠杆菌中进行可溶性表达并研究其体外抗菌活性。【方法】应用二代测序及生物信息学方法鉴定鲍曼不动杆菌荚膜型,分析IME-AB2全基因组。应用分子克隆技术克隆ORF76假定的尾丝蛋白(Putative Tail Fiber)基因,构建重组表达载体pEASY-Blunt-E1-gp76,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,通过Ni-NTA亲和层析纯化解聚酶,研究解聚酶体外抗菌活性。【结果】构建了pEASY-Blunt-E1-gp76解聚酶重组表达质粒,该重组质粒在大肠杆菌中得到可溶性表达;体外活性分析显示,该重组蛋白在体外能够对所有的KL2型鲍曼不动杆菌具有较好的抗菌活性,解聚酶联合人和狗的血清具有很好的杀菌活性。【结论】鉴定解聚酶并提高其抗菌谱具有重要意义,也是噬菌体及解聚酶用于治疗耐药菌研究领域急需解决的重要问题之一。     

铜绿假单胞菌生物膜分散的研究近况

细菌分泌胞外多糖附着在物体表面组成一个结构性群体即生物膜,导致对抗生素的强抵抗性和感染的迁延不愈。反过来,已形成的生物膜也可以分散为游离菌,许多环境物质能够促进该分散过程,并且这些物质与抗生素合用对生物膜有强大的对抗作用。从生物膜到浮游菌是个复杂的过程,目前关于铜绿假单胞菌生物膜分散的特征、机制、诱导分子等已经引起了学者的强烈兴趣,随着问题的深入研究必然会给人类治疗生物膜所致的难治性感染带来更大的意义。     

海洋细菌CAZymes的研究进展

多糖是大型藻类、浮游植物和微生物的主要成分,多糖降解产物是海洋有机物的主要来源.碳水化合物活性酶(carbohydrate-active enzymes,CAZymes)是负责糖类化合物降解、修饰及生成糖苷键的功能酶系,是糖类物质代谢通路中的基本功能单元.多数异养细菌都具备一套完善的碳水化合物活性酶编码系统,它们是参与...     

耐药菌非抗生素疗法研究进展*

抗生素耐药性是21世纪人类面临的主要公共卫生威胁之一。抗生素滥用导致越来越多的细菌产生了耐药性,使得传统抗生素治疗面临着巨大挑战。非抗生素治疗策略,如噬菌体疗法、抗菌肽疗法、抗毒力因子疗法等,在应对耐药性细菌方面具有独特的优势与临床潜力,并且能够有效避免细菌耐药性的产生与传播。综述耐药菌非抗生素疗法的研究进展,探讨其在抗感染领域的新型治疗方案。未来,耐药菌非抗生素疗法有望协同乃至替代抗生素疗法,从而应对“抗生素危机”。