噬菌体治疗——旧概念, 新阶段

噬菌体治疗技术由来已久.噬菌体治疗的研究始于上世纪初,之后由于抗生素的出现及其他原因在美国和西欧等国家中断.近年来,全球范围的细菌耐药性使得科学家们重新审视和评估噬菌体治疗技术,显示出巨大潜力.论述噬菌体发现历程及早期研究、人类及动物细菌感染的应用、噬菌体治疗与抗生素的不同之处、存在的问题等,并探讨噬菌体技术可能的发展...     

应用噬菌体GH15和K治疗金黄色葡萄球菌感染

[目的]研究金黄色葡萄球菌噬菌体GH15和K的生物学特性及联合用于治疗金黄色葡萄球菌感染的潜力.[方法]通过透射电镜观察噬菌体GH15和K的形态;测定二者的裂解谱和一步生长曲线;通过体外裂解实验和体内治疗实验分别测定单独使用GH15、K及二者混合使用时的裂解能力和对菌血症小鼠的保护效果.[结果]通过电镜观察发现两个噬菌体的外形相似,但GH15的尾部比K的长.GH15裂解谱较宽,可以裂解28株金葡菌,而K仅能裂解7株金葡菌.通过对两株噬菌体感染7株共同宿主菌形成的一步生长曲线进行拟合曲线分析,表明二者对不同宿主菌的增殖趋势是不同的.在体外,混合噬菌体与单个噬菌体的抑菌活性无明显差别;在体内实验中,混合噬菌体表现出优于单个噬菌体的治疗效果,用较低的剂量即可以达到高剂量单个噬菌体的治疗效果.[结论]GH15和K所形成的混合噬菌体在治疗金黄色葡萄球菌感染具有更大的应用潜力.     

噬菌体特异性抗体对噬菌体治疗的影响

噬菌体治疗已成为当下防控泛耐药细菌感染的重要选择。噬菌体作为含有蛋白和核酸组分的病毒颗粒,经不同途径进入机体后,均能诱导机体产生特异性中和抗体。本文就噬菌体治疗过程中诱导机体产生的特异性中和抗体、抗体的产生规律、抗体是否影响噬菌体治疗疗效,以及可能克服抗体影响噬菌体治疗的方法等进行论述。噬菌体颗粒诱导特异性中和抗体的产生及血清抗噬菌体活性的水平与噬菌体的给予途径、类型和剂量、结构蛋白以及宿主的免疫状态、感染部位、治疗持续时间等均有关,且不同类型抗体产生时间和强度不同,均能中和噬菌体从而降低其杀菌效果。这提示在使用噬菌体治疗耐药细菌感染时,需要探索克服噬菌体中和抗体干扰的方法,或针对机体不同状态及感染类别制定相应的治疗策略,降低诱导机体产生噬菌体特异性中和抗体的风险,以获得最佳治疗效果。     

噬菌体治疗细菌性感染的进展

噬菌体是自然界中广泛存在的细菌病毒,作为细菌的天然杀手,在细菌性感染尤其是多重耐药菌感染的治疗方面具有抗生素无法比拟的优势。综述了利用活噬菌体治疗细菌性感染的早期研究及近几年的初步临床试验结果、利用噬菌体裂解酶治疗细菌性感染的最新进展,指出了噬菌体治疗真正得以应用所面临的主要障碍并综述分析了一些具有一定可行性的解决方案,以期为噬菌体治疗的研究和应用提供参考,并推动噬菌体治疗研究的进一步发展。     

噬菌体抗菌治疗安全性评估体系的建立

人类已经进入后抗生素时代,噬菌体治疗近年来重新备受重视,噬菌体制剂不同于传统抗菌药物,已有对传统抗菌药物的安全性评估体系不适合用于对噬菌体治疗制剂的评估,需要建立对噬菌体治疗安全性评估的体系。本文就噬菌体治疗所涉及的安全性问题进行系统分析研究,通过噬菌体本身的选择、噬菌体制剂制备、制剂形式、制剂给予途径、剂量和频次等,以及噬菌体治疗细菌感染性疾病患者选择等所涉及的安全性和噬菌体治疗对周围微环境的影响等进行全面分析。建立噬菌体治疗安全性评估体系,为噬菌体治疗尽早进入临床奠定基础。     

耐药菌感染的噬菌体治疗专利技术

耐药菌,尤其是多重耐药菌的出现和持续进化给人类健康带来了巨大的威胁。在抗生素逐渐失去特效作用的情况下,科学界和医药界又把眼光重新投向了抗菌的天然生物-噬菌体,并在一些研究中证明了噬菌体可以作为新的武器去替代抗生素治疗耐药菌感染。通过对噬菌体治疗及衍生的裂解酶治疗的世界专利申请进行统计及分析,获得了专利发展趋势、申请人分布特点及主要专利申请人等信息,详细分析了噬菌体及裂解酶治疗的主要专利技术路线和研发热点。     

全人源抗结肠癌噬菌体单链抗体库的构建及筛选鉴定

采用体外致敏法和EBV转化技术联合噬菌体展示技术构建噬菌体呈现型单链抗体库.从中筛选获得阳性克隆,并进行ELISA、免疫组化及测序鉴定.结果得到了库容为4.0×109的初级噬菌体抗体库,全长ScFv(Single-chain Fv)基因的插入率为90%.筛选获得两个克隆对HT-29呈强阳性反应,而与HFF等人正常细胞系呈弱阳性或阴性反应.免疫组织化学鉴定表明克隆F12与结肠癌组织和结肠癌旁组织阳性率的差别有统计学意义.由上述结果可见构建库容量达4.0×109的全人源抗结肠癌噬菌体单链抗体库是完全可行的,经筛选及鉴定获得了特异性较强的噬菌体克隆,为结肠癌的临床导向诊断和治疗奠定了基础.     

噬菌体治疗细菌性感染及其限制因素

近年来,细菌耐药性已成为抗感染领域面临的严峻问题,临床对一些细菌性感染疾病束手无策。噬菌体疗法是一种通过噬菌体裂解细菌来治疗病原菌感染的治疗手段。噬菌体在抗菌领域表现出显著的优越性,成为目前治疗细菌性感染的研究热点。本文对近年来噬菌体治疗动物和人类病原菌感染、限制其临床应用的因素及解决措施进行综述。     

猪链球菌的烈性噬菌体和前噬菌体

猪链球菌(Streptococcus suis,S.suis)是一种重要的人畜共患病病原,携带有前噬菌体。本文对猪链球菌的烈性噬菌体和前噬菌体的研究现状做了综述,主要包括猪链球菌烈性噬菌体的形态及功能;烈性噬菌体裂解酶的结构及功能;烈性噬菌体末端酶大亚基的活性;前噬菌体的比较基因组学、前噬菌体的裂解酶以及烈性噬菌体和溶原性噬菌体之间的相互转化,并对猪链球菌噬菌体与宿主的相互关系作了展望。     

噬菌体赋形剂的种类、配方及包被技术研究进展

噬菌体制剂的研究与应用受到医药领域、畜牧兽医领域及食品生产在内的各行业的重视。然而,噬菌体作为一种具有蛋白质外壳的活微生物,其在防治致病菌污染、感染及储存运输过程中,会遇到一些活性丧失、储存期短、液体状态运输不便等问题。因此,寻找合适的包被赋形剂,以减少噬菌体在使用、储存及运输过程中的活性损失,是噬菌体疗法亟须解决的问题。本文主要综述制备噬菌体制剂时使用的包被赋形剂种类、配方及包被技术等,及其对噬菌体抗逆性和储存稳定性的影响,并探讨了该领域最重要的研究成果,以期为固态噬菌体制剂寻找合适的包被赋形剂、配方和包被技术,为噬菌体的靶向治疗和控制释放奠定基础,有助于噬菌体治疗的更广泛的临床应用。     

耐药菌感染的噬菌体治疗专利技术

耐药菌,尤其是多重耐药菌的出现和持续进化给人类健康带来了巨大的威胁。在抗生素逐渐失去特效作用的情况下,科学界和医药界又把眼光重新投向了抗菌的天然生物-噬菌体,并在一些研究中证明了噬菌体可以作为新的武器去替代抗生素治疗耐药菌感染。通过对噬菌体治疗及衍生的裂解酶治疗的世界专利申请进行统计及分析,获得了专利发展趋势、申请人分布特点及主要专利申请人等信息,详细分析了噬菌体及裂解酶治疗的主要专利技术路线和研发热点。     

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。     

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。     

短尾噬菌体识别宿主机制的研究进展

噬菌体可以作为抗生素的替代物,用于致病菌的防控和治疗。有尾噬菌体是最常见的噬菌体类型,可以根据尾部形态的不同分为短尾噬菌体、肌尾噬菌体和长尾噬菌体3类。不同噬菌体间不仅具有明显的形态差异,其对宿主细菌的识别机制也不相同。短尾噬菌体由于其较小的基因组长度和相对简单的结构组成,成为研究宿主与噬菌体的共进化关系、以及通过基因工程改造噬菌体的良好模型。本文综述了短尾噬菌体的分类特征及不同短尾噬菌体识别宿主受体的分子机制。通过明确短尾噬菌体的识别宿主机制,有助于对相应噬菌体进行工程化改造,解决噬菌体应用中存在的关键问题,使噬菌体更广泛地应用于生物、医学与食品工业等领域中。     

分枝杆菌噬菌体重组系统及其应用

噬菌体是微生物遗传学研究的有力工具及源泉.分枝杆菌噬菌体也是构建分枝杆菌,尤其是结核分枝杆菌遗传研究工具的基础.目前,基于分枝杆菌噬菌体重组酶的重组系统是国际热点.总结了近年来基于分枝杆菌噬菌体Che9c重组酶gp60、gp61所构建的分枝杆菌重组工程体系及其在分枝杆菌基因组研究方面的应用,并结合实验室工作展望了其研究前景.该体系不依赖细菌自身的RecA系统,不需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶,不需要复杂的体外操作,只需表达分枝杆菌噬菌体重组酶,从而使结核分枝杆菌基因敲除、基因敲入及点突变和构建分枝杆菌噬菌体突变株更方便.这为分枝杆菌及其噬菌体基因诱变及基因功能研究提供了迅捷的新途径.     

噬菌体吸附及受体结合蛋白(RBP)的研究进展与应用

噬菌体通过受体结合蛋白(Receptor binding protein,RBP)结合到细菌表面,其过程需要复杂的原子结构的参与和构象改变。针对噬菌体侵染,细菌发展了多种抗性机制,同时,噬菌体也进化出多种逃逸宿主抗性的机制。对噬菌体与细菌间"吸附-抗吸附-逃逸过程"的探索有助于我们理解噬菌体与细菌共进化的过程,对科学发展噬菌体治疗技术以及噬菌体的生物应用技术具有重要意义。本文概述了噬菌体吸附相关蛋白及吸附发生过程、基于RBP改变的噬菌体逃逸机制和RBP相关的生物技术研究进展。     

阪崎肠杆菌噬菌体的分离及其生物学特性

[目的]以阪崎肠杆菌模式菌株及分离菌株为指示菌,从污水中分离出该菌噬菌体,并对其基本生物学特性进行研究.[方法]以双层琼脂法从污水中分离噬菌体,通过同属和同科参考菌株测定噬菌体的特异性和宿主谱;电镜观察噬菌体颗粒形态;随机扩增多态性DNA(RAPD)实验分析噬菌体的分子生物学特性.[结果]从污水中分离得到5株噬菌体,表现出较窄的宿主范围,仅裂解阪崎肠杆菌,以ATCC 51329分离的噬菌体SK2可裂解27株阪崎肠杆菌中的24株(89%),负染经电镜观察,5株噬菌体都是由多面体头部和尾部组成;随机引物(5′-GAAACGGGTG-3′)扩增DNA分析,5株噬菌体DNA明显不同.[结论]分离出的5株噬菌体仅对阪崎肠杆菌敏感,在阪崎肠杆菌的分型、预防、治疗、以及生态环境的净化等方面具有潜在用途.     

土壤噬菌体及其介导的抗生素抗性基因水平转移研究进展

土壤中抗生素耐药性的扩散对全球的公共卫生和食品安全造成威胁,严重挑战人类感染类疾病的预防与治疗.噬菌体介导的抗生素抗性基因(ARGs)的水平转移是环境中抗性基因扩散的重要机制.但是,噬菌体对土壤环境中抗性基因传播的贡献尚未见报道.本文综述了土壤环境中噬菌体的分布特征与影响因子,总结了纯化和富集土壤噬菌体的主要研究方法;...     

侵染3株模式豆科根瘤菌的噬菌体生物学特性

豆科作物根瘤菌被噬菌体浸染后,在一定程度上会引起根瘤菌数目和结瘤量的降低,进而导致共生固氮作用弱化和作物产量的显著下降.然而,目前关于根瘤菌噬菌体的相关研究报道较少.本研究以3株模式根瘤菌,即慢生型大豆根瘤菌、中华大豆根瘤菌和中华苜蓿根瘤菌为宿主,于黑土农田土壤中采用双层平板培养法从每个宿主细菌分离3株噬菌体,共分离获得9株根瘤菌噬菌体,对其形态结构及生物学特征进行综合分析.结果表明:侵染苜蓿根瘤菌噬菌体(SMM)和慢生型根瘤菌噬菌体(BDM)属于肌尾噬菌体科,而侵染中华根瘤菌噬菌体(SSS)隶属于长尾噬菌体科.9株噬菌体的最佳感染复数均在0.001~1.0的变化范围内.一步生长曲线结果显示,BDM的潜伏期和爆发期明显长于SMM和SSS,但获得的裂解量最小.根瘤菌噬菌体在30~40℃和中性pH条件下侵染活性最大.对比发现,侵染同一宿主的噬菌体生物学特征虽存在一定差异,但分异度远小于不同宿主噬菌体间的差异.     

噬菌体展示技术及其在寄生虫研究中的应用

噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的编码基因或DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置,使外源基因随外壳蛋白的表达而表达,并随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术.在研究蛋白质识别或蛋白质与核酸相互作用的生物学过程、蛋白质定向改造、研制新型多肽药物、疫苗和抗体等多领域具有重要作用.就噬菌体展示技术基本原理及特点,以及噬菌体展示技术在寄生虫研究中的应用做一简要综述.