益生菌Escherichia coli Nissle1917功能研究进展

大肠埃希菌Nissle1917,简称EcN,是益生菌中为数不多的革兰氏阴性菌,在临床上主要用于克罗恩病、溃疡性结肠炎等胃肠功能障碍。其机制在于EcN能在人体肠道定殖,并阻止病原菌对肠道黏膜的侵袭,对肠道黏膜屏障具有保护和修护作用。EcN还参与机体的免疫调控,平衡免疫因子的分泌,增强宿主免疫能力,进而缓解和治疗炎症。最进研究发现,EcN具有肿瘤靶向作用,是良好的药物载体,且与化疗药物联用可增强药物抗肿瘤的疗效,为抗肿瘤治疗提供了新的思路。     

利用转座子构建靶向侵袭性抗肿瘤工程菌

转座子是一类在基因组上可以自由跳跃的移动序列,同时也是对微生物进行基因修饰和插入突变的有效工具,但尚未见有利用转座子导入革兰氏阴性菌E.coli Nissle1917菌株的报道.本研究通过构建p R6K转座载体,对肠道益生菌E.coli Nissle1917菌株进行了转座插入诱变,将假结核耶尔森菌的侵袭素基因inv和单核细胞增多性李斯特菌的溶血素基因hly随机整合至E.coli Nissle1917菌株的染色体上,从而使非致病性大肠杆菌E.coli Nissle1917获得侵袭哺乳动物细胞的能力.通过细胞体外侵袭实验发现,本研究所构建的工程菌对B16,HCT-116等肿瘤细胞有较好的侵袭活性,同时与抗肿瘤蛋白Azurin一起作用B16细胞,抗肿瘤效果显著增强,为进一步运用以大肠杆菌E.coli Nissle1917作为DNA疫苗或者基因治疗的载体开辟了新的技术途径.     

猪源大肠杆菌Nissle 1917菌株的分离鉴定

【目的】证实大肠杆菌Nissle 1917作为自然菌株存在于动物猪体内,并能从猪粪便中分离。建立大肠杆菌Nissle 1917的原位杂交鉴定方法。【方法】采集135份健康断奶仔猪的新鲜粪便制备DNA模板,以人源大肠杆菌Nissle 1917为阳性对照菌株,分别针对Nissle 1917的I型菌毛亚单位Fim A、F1C菌毛亚单位Foc A及两个质粒pMUT1和pMUT2的相关基因序列设计5对特异性引物进行PCR扩增;并将其中427 bp大小的质粒片段pMUT2(a)作为目的片段回收纯化,用地高辛随机引物标记法制成DNA探针。【结果】从其中的2份DNA模板中扩增出上述5对特异性引物PCR预期大小相符的片段,初步认为大肠杆菌Nissle 1917可能存在于猪体内。应用制备的探针通过菌落原位杂交的方法从2份阳性粪便样品中筛选出2株阳性菌落,通过血清学检验、PCR扩增和测序进一步鉴定为阳性Nissle 1917菌株。【结论】动物源益生菌Nissle 1917的分离鉴定,为优良动物源益生菌研究和应用奠定了基础。     

肿瘤靶向细菌Escherichia coli Nissle1917在癌症治疗中的研究进展

传统化疗、放疗等癌症治疗手段存在靶向性差、毒副作用大等问题。肿瘤靶向细菌可以特异性定殖于实体肿瘤微环境,通过基因工程改造可以使其在实体肿瘤内持续合成并释放抗癌药物,提高药物对肿瘤组织的选择性,避免化疗药物对正常组织的伤害,成为近年来癌症靶向治疗的研究热点。Escherichia coli Nissle 1917(EcN)作为一种被广泛研究和应用的益生菌,没有致病性,不产生免疫毒副作用,且具有高效的肿瘤靶向定殖能力,能在正常组织中迅速被清除,因此在癌症细菌疗法中备受关注。针对EcN在癌症靶向治疗研究方面的最新进展进行综述,介绍了通过基因工程提高其靶向性、可控性和安全性的方法,并介绍了EcN在辅助其他癌症治疗方面的应用。随着基因工程和合成生物学技术的进步,人们对细菌功能的设计合成能力不断增强,EcN作为可编程的活体药物,有希望发展成为对抗癌症的有力武器。     

靶向M细胞的抗原递送¾¾增强黏膜免疫应答的关键策略

黏膜是阻止病原入侵的第一道防线,黏膜免疫系统在抵抗感染方面起着至关重要的作用。通过黏膜途径接种疫苗可以同时诱导黏膜和全身免疫反应,因此,理论上针对黏膜的免疫策略是最合理和有效的。但黏膜免疫系统的复杂性和屏障作用造成抗原诱导的免疫应答水平低下,制约了黏膜疫苗的发展。M细胞(Microfoldcells)是黏膜免疫系统所独有的,其具有捕获腔内抗原和启动抗原特异性免疫应答的功能。M细胞摄取抗原的多少直接关系到黏膜疫苗的免疫效力,而利用M细胞配体可将抗原靶向递呈给M细胞,从而实现高效的黏膜免疫应答。靶向M细胞的抗原递送策略及其应用可以提高黏膜免疫应答水平,促进黏膜疫苗的研制。尽管如此,要成功研制安全高效的黏膜疫苗,今后依然有漫长的路要走,这可能有赖于进一步探究M细胞的特性和功能及黏膜免疫机制。     

树突状细胞与肠道免疫

肠道黏膜免疫系统是肠道防御细菌和病毒感染的第一道防线,在维持肠道黏膜自稳方面发挥着重要的作用。肠道黏膜免疫系统持续不断的与来自外界的食物抗原和病原微生物及自身长期共存的肠道菌群相互作用,刺激机体对有害抗原产生免疫应答反应,诱导机体对无害抗原产生免疫耐受。树突状细胞（Dendritic cells,DCs）是目前已知的最强有力的一种专职抗原递呈细胞（Professional antigen presenting cells,APC）,     

肠道微生物群落与炎症性肠病关系研究进展

目的炎症性肠病（IBD）包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）,以持续性肠道非特异性炎症为特征,通常反复发作、迁延不愈,临床上仍无特效性的治疗手段。IBD确切的发病机制尚不清楚,涉及免疫、环境及遗传等因素,这些因素共同诱导肠道炎症、黏膜损伤和修复。肠道微生物群落及其代谢产物、宿主基因易感性及肠道黏膜免疫三方面共同参与了IBD的发病机制。本文从消化道微生态角度出发,对目前IBD相关的肠道微生物群落研究现状、宿主-微生物间免疫应答及益生菌治疗等内容进行探讨。     

益生菌与肠黏膜互作的分子机制研究进展

益生菌是一类定植于动物肠道,可辅助动物消化功能,维护肠道菌群平衡并可影响肠道免疫系统,有益于动物健康的重要调节性菌群。该类菌群与动物肠上皮细胞间互作的分子机制包括菌体表面分子如磷脂壁酸（phosphatidicacid,LTA）、表面层蛋白（Slayerprotein）等与宿主的粘附相关蛋白分子结合,通过占位效应抑制有害菌群在肠道内的定植;益生菌还可刺激肠道细胞分泌B防御素2、细菌素和有机酸等可抑制甚至杀灭有害菌群;在益生菌作用下,肠道上皮细胞可增强粘液糖蛋白、紧密连接蛋白occludin和ZO-1等分子的表达,加厚并加固肠道黏膜屏障;益生菌相关抗原可通过与抗原递呈细胞表面模式识别受体（TLRs等）分子结合,激活递呈细胞,启动各免疫细胞的交互作用,调节肠道免疫状态。     

基于NF-κB信号通路的 益生菌治疗溃疡性结肠炎的研究进展

溃疡性结肠炎(UC)是一种肠道非特异性炎症性疾病,迁延不愈,严重影响患者的生活质量。目前认为,肠道菌群的改变是诱发和维持结肠炎症的主要原因。临床上应用益生菌制剂作为UC患者的辅助治疗,可平衡患者肠道菌群,减轻炎症反应。UC患者免疫调节功能紊乱,TLR4及其信号传导通路是UC发病的重要环节。易感人群肠道中的菌群突破肠上皮屏障,免疫系统被各种微生物抗原激活,炎症细胞活化从而导致结肠黏膜组织产生炎症反应,该过程可由TLR4-NF-κB信号传导通路介导。本研究就益生菌基于TLR4-NF-κB信号通路对溃疡性结肠炎的治疗进行综述。     

防御素与溃疡性结肠炎

防御素(defensins)是一组具有广谱抗微生物活性的多肽,参与机体对微生物的防御作用,是维持免疫应答的重要因子。近年来,防御素家族在机体防御体系中的作用日益受到研究者的重视。本文综述防御素的分布、结构及其在免疫应答中作用,探讨其与溃疡性结肠炎(ulcerativecolitis,UC)关系和应用前景。     

细菌菌影在DNA疫苗研究中的作用

免疫应答水平低下是制约DNA疫苗发展的一个障碍。细菌菌影(bacterialghost,BG)是利用φX174噬菌体的裂解蛋白将革兰氏阴性细菌裂解后形成的空腔,它保留了细菌结构的完整性,具有免疫佐剂的特性,可以作为递送载体,靶向性的将DNA疫苗导入到抗原递呈细胞,从而提高DNA疫苗的免疫应答水平,此外,装载核酸疫苗的细菌菌影可以通过多种方式进行免疫,例如,肌肉注射、皮下注射、口服、黏膜免疫等,更是从根本上提高了DNA疫苗的免疫水平,因此可以说BG是一个极具潜力的核酸疫苗递送载体。现就BG的特性及其在DNA疫苗递送载体中应用的最新进展做一综述。     

构建表达IL 2的大肠埃希菌对小鼠肠炎的影响

目的以Escherichia coli Nissle 1917为基础建立一种与肠道菌群相关的新型白介素2(IL-2)递送方式,研究其对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的实验性结肠炎的治疗作用。方法将小鼠随机分为4组(每组10只),以正常小鼠作为空白对照组,实验组小鼠用3%的DSS水诱导小鼠结肠炎模型,分别灌胃表达IL-2的菌株(E.coli 1917/IL-2)、空质粒转化的菌株(E.coli 1917/0)或PBS进行治疗5 d,定期评估各组小鼠的临床体征、疾病活动指数(DAI)、病理和免疫组织学变化。结果构建的益生工程菌E.coli 1917/IL-2可有效缓解DSS诱导的小鼠肠炎,小鼠DAI评分较低,体质量及结肠长度均高于对照组,肠黏膜组织中炎症细胞浸润较少。结论使用工程化益生大肠埃希菌编码免疫调节细胞因子的治疗策略为溃疡性结肠炎提供一种潜在的治疗方法。     

纳米疫苗在肿瘤免疫疗法中的应用

近年来肿瘤免疫疗法成为癌症治疗领域的热点,其中结合肿瘤疫苗和纳米技术的纳米疫苗为肿瘤免疫疗法提供了新思路.纳米疫苗可以实现疫苗和佐剂的共载,且智能化的纳米载体进一步实现了抗原有效的靶向递送,促进了抗原的摄取和递呈,激活抗原特异性免疫应答,有效杀伤肿瘤细胞.本文就纳米疫苗的原理、优势、纳米材料的类型、临床疗效进行综述,为后期纳米疫苗的设计提供更可靠的参考依据.     

益生菌治疗溃疡性结肠炎的研究现状

大量动物试验和临床研究显示,肠道菌群的改变在溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)的发病机制中起重要作用,缓解肠道菌群失调是治疗UC的新策略。其中,在临床上应用益生菌(Probiotics)防治UC,实验研究显示其可能是通过生物拮抗作用、改善肠黏膜屏障功能及调节肠道黏膜免疫等机制参与防治UC。就常见益生菌、益生菌治疗UC的机制以及其疗效等研究现状进行了综述。     

减毒沙门氏菌作为DNA疫苗载体的研究进展

随着沙门氏菌基因组学的深入研究以及DNA重组技术的发展,使得对沙门氏菌进行精确的不可回复性的基因缺失减毒成为可能。减毒沙门氏菌可作为DNA疫苗载体,特异性地将其携带的质粒DNA靶向性的传递给巨噬细胞、树突细胞等抗原递呈细胞,从而有效激发相应的体液与细胞免疫应答。减毒沙门氏菌已作为疫苗载体在针对细菌、病毒、寄生虫等的DNA疫苗研究中得以广泛应用。     

益生菌在炎症性肠病中的治疗作用

炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD)。随着对肠道微生物群在IBD发病机制中作用的认识不断深入,近年来益生菌广泛应用于IBD治疗。大量临床试验结果表明,益生菌治疗IBD的疗效主要体现在对UC和贮袋炎的治疗,对CD的疗效不明确。益生菌治疗IBD可能通过促进肠道微生物群平衡、改善肠道屏障功能、调节肠道黏膜免疫及营养物质代谢等途径。     

合成生物学在E. coli Nissle 1917靶向治疗癌症中的应用

癌症作为一种威胁人类健康的疾病，其病因极其复杂，人类至今尚无法完全治愈。在肿瘤治疗方法的探索中，研究者发现某些细菌可以有效靶向肿瘤细胞并抑制其生长。相比于传统的肿瘤治疗方法，细菌具备特异性定植于肿瘤微环境的能力，极大地避免了癌症治疗中对于正常组织的伤害，提高了治疗的靶向性和安全性。另一方面，合成生物学工具的发展使研究人员可依据肿瘤特征对细菌的性状进行“设计”，进而提高细菌的靶向能力和肿瘤杀伤能力以及细菌治疗的安全性。近年来，针对人益生菌E. coli Nissle 1917进行细菌靶向治疗肿瘤的研究越来越多。通过合成生物学理念在E. coli Nissle 1917中添加基因电路，使其具备更强的感应与靶向和杀伤肿瘤的能力，更加“智能化”地应用于癌症的治疗中。本文主要综述利用细菌治疗癌症的发展，介绍利用合成生物学改造E. coli Nissle 1917的方法，探讨基因改造活细菌的靶向性、高效性与安全性，并展望以合成生物学为指导的细菌治疗癌症的未来发展方向。     

大肠杆菌Nissle1917 L-天冬酰胺酶Ⅱ基因在大肠杆菌BL21中的表达与抗肿瘤活性

【目的】从大肠杆菌Nissle1917中获得L-天冬酰胺酶Ⅱ基因,并研究其抗肿瘤活性。【方法】以大肠杆菌Nissle1917基因组为模板PCR扩增L-天冬酰胺酶Ⅱ基因,克隆至可诱导表达载体pET28a上。将L-天冬酰胺酶Ⅱ表达载体pET28a-asp转化至大肠杆菌BL21(DE3)中并通过IPTG诱导表达,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和液相色谱-质谱(LC-MS)对表达的L-天冬酰胺酶Ⅱ进行鉴定,并通过镍柱亲和层析纯化收集表达出的L-天冬酰胺酶Ⅱ。用纯化定量以后的L-天冬酰胺酶Ⅱ作用小鼠乳腺癌4T1细胞、人肝癌Hep-3B细胞和人脐静脉内皮细胞HUVEC。【结果】来自于大肠杆菌Nissle1917的L-天冬酰胺酶Ⅱ基因可在大肠杆菌BL21中高效表达并通过LC-MS得到鉴定,细胞毒性实验结果表明L-天冬酰胺酶Ⅱ对4T1细胞和Hep-3B细胞的生长具有较强的抑制作用,而对人脐静脉内皮细胞HUVEC的生长无明显抑制效果。【结论】来源于大肠杆菌Nissle1917的L-天冬酰胺酶Ⅱ能显著抑制4T1细胞和Hep-3肿瘤细胞的生长,而对人正常组织细胞的生长无明显抑制效果,为进一步研究L-天冬酰胺酶Ⅱ特异性抗肿瘤作用机制和对实体瘤的应用研究奠定了重要基础。     

中药治疗溃疡性结肠炎所涉信号通路研究进展

溃疡性结肠炎是一种非特异性、病因未明的结肠黏膜慢性炎症性疾病,由遗传易感性、环境因素、异常免疫应答等多种因素所致。 目前治疗溃疡性结肠炎的药物以氨基水杨酸类、皮质类固醇、免疫抑制剂等为主,但其长期使用存在药物毒性、过敏反应等副作用,而 我国传统中药治疗溃疡性结肠炎表现出疗效显著、复发率低、毒副作用小等明显优势。综述中药治疗溃疡性结肠炎涉及6 种关键信号通 路（NF-κB、TLR4-MyD88-NF-κB、MAPK、JAK/STAT、PI3K-AKT-mTOR 以及Wnt 和Notch）及相关新信号通路的研究进展,为 中药治疗溃疡性结肠炎作用机制的深入研究提供新的思路。     

乳酸乳球菌作为黏膜免疫活载体疫苗传递抗原的研究进展

乳酸菌是人和动物肠道内的常见细菌,被公认为安全级(generally recognized as safe,GRAS)微生物。近年来,对于乳酸菌作为宿主菌表达外源蛋白或抗原的研究取得了一定进展。乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)是乳酸菌的代表菌种,以其生长迅速、易于操作等优点成为表达外源抗原,作为黏膜免疫活载体疫苗的理想菌株。随着对乳酸乳球菌基因工程的研究逐渐深入,已发展了一系列组成型和诱导型乳酸乳球菌表达系统以及蛋白定位系统。破伤风毒素片段C、布氏杆菌L7/L12蛋白等多种病原微生物抗原已成功在乳酸乳球菌中表达,并已证明部分重组乳酸乳球菌作为黏膜免疫疫苗可以同时刺激局部黏膜免疫应答和系统免疫应答。目前,如何使活载体乳酸乳球菌以最佳方式向黏膜免疫系统提呈抗原继而诱导有效免疫反应是该领域的研究热点,也是巨大挑战。实现外源抗原在乳酸乳球菌中的准确定位及与细胞因子的共表达是未来研究的重要方向之一。乳酸乳球菌作为黏膜免疫活载体疫苗传递外源抗原具有广阔的应用前景。