肠道噬菌体组与人体健康

噬菌体作为肠道微生物群落的重要组成部分,自生命初期即定植于肠道,在不同生命时期均以较为稳定的状态存在于人体。目前已知的肠道噬菌体主要是DNA噬菌体,且大多以前噬菌体形式存在。肠道噬菌体可通过多种机制优化其宿主微生物群的结构和组成,并以多种方式直接或间接影响人体的生理状态,其结构变化与多种疾病相关。利用测序方法,能够直接获取噬菌体组信息。本文基于噬菌体组的相关研究,综述了肠道噬菌体组与人体健康相关的研究进展,并对该领域的研究方法和发展方向做出展望。     

噬菌体展示技术在疫苗研究中的应用进展

噬菌体是一种以细菌为宿主的具有严格宿主特异性的病毒,近年来由于分子生物学和基因重组技术的长足发展,藉助噬菌体的基本特性创立和发展了噬菌体展示技术,此项技术将外源肽或蛋白与特定噬菌体衣壳蛋白融合并展示于噬菌体表面。利用这项技术制作的疫苗具有安全可靠、稳定性高、免疫效果好等优点,因此,在新型疫苗的研制上具有很大的应用价值。就噬菌体展示技术及其在疫苗研究中的优势、预防性疫苗与治疗性疫苗的研究进展予以综述。     

辅助噬菌体在噬菌体展示中的应用及研究进展

噬菌体展示技术是一种将外源肽或蛋白质与特定噬菌体衣壳蛋白相融合,展示于噬菌体表面来构建蛋白质或多肽文库,并从中筛选目的蛋白、多肽或抗体的基因工程高新技术。噬菌粒/辅助噬菌体系统是最常用的噬菌体展示系统,此系统中辅助噬菌体对噬菌粒的复制和组装发挥着至关重要的作用。本文结合当今该领域的最新研究动态,概述了噬菌粒和辅助噬菌体双基因组系统,着重介绍了不同辅助噬菌体的特点及其突变机制,并对其应用前景进行了展望,以期为该技术的进一步完善提供一定的借鉴作用。     

人体肠道噬菌体的研究与应用

肠道是人体内微生物定殖最丰富的部位。近年来,随着肠道菌群与人体健康疾病关联研究的蓬勃发展,肠道噬菌体也逐渐引起关注。然而,相关信息技术和实验技术发展的滞后在一定程度上限制了肠道噬菌体的科学研究进程。因此,本文首先回顾了近几年来肠道噬菌体研究领域所开发或采用的计算和实验方法,包括噬菌体的测序数据分析和噬菌体的分离纯化等。随后,本文就肠道噬菌体的分类、肠道内噬菌体与细菌的互作及肠道噬菌体在人体疾病干预中的应用展开了讨论。最后,本文展望了肠道噬菌体研究在数据和实体资源、信息和实验技术、与肠道菌群的互作、干预和治疗人体疾病各方面的一系列挑战和机遇。     

噬菌体微生态疗法与一体化健康:现状、挑战与机遇

在全球化和气候变化的背景下,病原细菌跨区域乃至全球性的广泛传播和危害加剧成为当前农业、环境和健康领域的重大共性难题,威胁土壤-植物-动物-环境一体化健康(One Health).滥用农药和抗生素所带来的生态环境和卫生安全风险成为国际共识,靶向阻控病原细菌的噬菌体疗法重新引起人们的重视.本文梳理了农业种植和养殖领域中应用噬菌体阻控病原细菌的现状;从改变病原细菌的生态与进化,调控土著微生物群落结构与功能以及激发病原细菌真核宿主的免疫系统等三方面总结噬菌体疗法的微生态机制;从病原细菌基因、生理和生态型的变异性,噬菌体与病原菌互作博弈的局限性,噬菌体生产应用的复杂性等方面论述噬菌体疗法发展应用的挑战;从一体化健康的需求、噬菌体疗法技术突破和多技术协同等方面探讨噬菌体疗法在一体化健康中的发展机遇.     

噬菌体展示技术的理论基础及其在感染性疾病防治中的应用

噬菌体展示技术是一种高通量研究基因功能、蛋白质表达及其相互作用的有效方法,具有与生物芯片一样的大量快速检测、发现并鉴定功能基因及蛋白质-蛋白质相互作用的优点。我们着重介绍噬菌体展示技术的种类、原理,及其在感染性疾病防治中的应用。     

λ噬菌体及其在基因克隆中的应用

就λ噬菌体的分子生物学研究的主要成果进行了简介,包括进行裂解生长的早期基因表达,ＤＮＡ复制,包装和裂解;进行溶源生长的基因表达,免疫区域和诱导等,并简述了λ作为基因克隆载体的某些重要特点。     

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：微小却不简单

噬菌体是专一感染细菌等微生物的病毒,是地球上多样性最高和最丰富的生物体,是生物学研究中重要的模式生物,同时是抗生素耐药菌的天然抗菌剂。噬菌体研究的相关成果极大地推动了生物学各个领域的发展。     

噬菌体对黏质沙雷菌感染 BA LB／c小鼠的保护作用

本文旨在观察噬菌体对黏质沙雷菌感染小鼠的治疗作用,为噬菌体疗法应用于细菌性感染提供依据。以黏质沙雷菌为宿主菌,采用双层琼脂噬斑法从污水中分离和纯化裂解性噬菌体。将最小致死量的黏质沙雷菌经腹腔感染BALB／c小鼠后,立即腹腔注射不同剂量的噬菌体,观察动物的生存率并确定噬菌体的保护剂量。在动物感染后的不同时间（0、20、40、60和180 min ）观察噬菌体疗法对动物存活率的影响。将噬菌体和细菌同时或分别注射动物后,分析噬菌体在动物体内的药代动力学。结果显示,经噬斑法从污水中分离出1株裂解性噬菌体（命名为φSM9‐3Y ）,电镜观察发现该噬菌体属有尾噬菌体目肌尾噬菌体科。动物腹腔感染黏质沙雷菌并立即给予噬菌体后发现,当噬菌体的保护剂量为108 PFU／ml时,动物的存活率为100％。动物感染后40和60 min给予噬菌体（1010 PFU／ml）治疗,动物的存活率为60％。药代动力学表明,将噬菌体和细菌同时注入动物体内,在6 h内噬菌体的滴度维持在1010 PFU／ml。结果提示,噬菌体对黏质沙雷菌所致动物腹腔内感染的治疗是有效的,提示针对细菌性感染的噬菌体疗法具有潜在的应用价值。     

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。     

利用氨甲蝶呤－琼脂糖凝胶进行噬菌体展示人肝脏cDNA文库筛选的方法研究

目的：利用氨甲蝶呤（MTX）偶联琼脂糖凝胶吸附法从人肝脏细胞cDNA噬菌体展示文库中筛选与MTX相互作用的蛋白。方法：以偶联于琼脂糖凝胶表面的MTX为配基,通过\"结合－洗脱－扩增\"过程筛选与MTX相互作用的噬菌体。利用PCR对筛选结果进行监测,对筛选得到的噬菌体PCR产物进行序列测定和基因同源性分析。结果：通过五轮亲和筛选富集到特异噬菌体克隆,再通过PCR获得cDNA插入片段。通过BLAST程序搜索GenBank,证明筛选到的片段与人PI-3K相关蛋白激酶 SMG-1异构体1 蛋白同源性达100％。结论：利用偶联MTX的琼脂糖凝胶作为筛选基质,从T7噬菌体展示cDNA文库中富集特异噬菌体是一种方便、高效的MTX相互作用靶蛋白筛选方法。本方法可为探讨小分子药物的分子作用机制提供借鉴和参考.     

Use of phages to control Campylobacter spp.

The use of phages to control pathogenic bacteria has been investigated since they were first discovered in the beginning of the 1900s. Over the last century we have slowly gained an in-depth understanding of phage biology including which phage properties are desirable when considering phage as biocontrol agents and which phage characteristics to potentially avoid. Campylobacter infections are amongst the most frequently encountered foodborne bacterial infections around the world. Handling and consumption of raw or undercooked poultry products have been determined to be the main route of transmission. The ability to use phages to target these bacteria has been studied for more than a decade and although we have made progress towards deciphering how best to use phages to control Campylobacter associated with poultry production, there is still much work to be done. This review outlines methods to improve the isolation of these elusive phages, as well as methods to identify desirable characteristics needed for a successful outcome. It also highlights the body of research undertaken so far and what criteria to consider when doing in-vivo studies, especially because some in-vitro studies have not been found to translate into to phage efficacy in-vivo.     

人类微生物组测序与比较研究

人体微生物群系影响人类的健康,与人类的各种疾病,如肥胖、糖尿病、冠心病、结肠癌等的发生具有密切的关系.近年来,人类微生物组研究日益受到重视.综述人类微生物组的测序和比较研究进展.     

Selection and characterization of a human neutralizing antibody to human fibroblast growth factor-2

Compelling evidences suggest that fibroblast growth factor-2 (FGF-2) plays important roles in tumor growth, angiogenesis and metastasis. Molecules blocking the FGF-2 signaling have been proposed as anticancer agents. Through screening of a human scFv phage display library, we have isolated several human single-chain Fv fragments (scFvs) that bind to human FGF-2. After expression and purification in bacteria, one scFv, named 1A2, binds to FGF-2 with a high affinity and specificity, and completes with FGF-2 binding to its receptor. This 1A2 scFv was then cloned into the pIgG1 vector and expressed in 293T cells. The purified hIgG1-1A2 antibody showed a high binding affinity of 8 × 10⁻⁹ M to rhFGF-2. In a set of vitro assays, it inhibited various biological activities of FGF-2 such as the proliferation, migration and tube formation of human umbilical vein endothelial cells. More importantly, hIgG1-1A2 antibody also efficiently blocked the growth while inducing apoptosis of glioma cells. For the first time, we generated a human anti-FGF-2 antibody with proven in vitro anti-tumor activity. It may therefore present a new therapeutic candidate for the treatment of cancers that are dependent on FGF-2 signaling for growth and survival.     

一株宽谱裂解性溶藻弧菌噬菌体ФV170的分离鉴定及生物学特性

【背景】溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)是水产养殖中重要的条件致病菌,对海水养殖业造成了极大的危害。传统的抗生素疗法引发的耐药问题已经成为全球面临的严峻挑战之一,而作为可替代抗生素的噬菌体疗法已被证实能够有效治疗弧菌病。【目的】深入研究溶藻弧菌噬菌体ФV170的生物学特性,为该菌株在水产动物病害控制中的应用提供数据支持。【方法】以溶藻弧菌V170为宿主菌,采用斑点法从凡纳滨对虾养殖水体中筛选噬菌体,并以双层平板法对噬菌体进行纯化、生长、效价等方面的研究;利用电镜观察噬菌体形态;通过酶切方法分析噬菌体的基因组大小及其类型。【结果】分离得到一株宽谱裂解性噬菌体ФV170,其噬菌斑边缘整齐且通透,12 h直径达1.5 mm。鉴定结果显示,噬菌体ФV170头部为正廿面体的立体对称结构,直径为60 nm-65 nm,尾部长为65 nm-75 nm,宽14 nm-18 nm,核酸类型为dsDNA,基因组大小约为45 kb,对氯仿不敏感,属于有尾噬菌体目(Caudovirales)肌尾噬菌体科(Myoviridae)。此外,噬菌体ФV170可裂解15株溶藻弧菌中的7株,属于种内宽谱;最佳感染复数为0.01;一步生长曲线显示潜伏期为10 min,裂解量为101.3;对65°C以上温度敏感。【结论】分离得到一株宽谱裂解性溶藻弧菌噬菌体,该噬菌体具有治疗海水养殖过程中溶藻弧菌病的潜力。     

噬菌体φEc-SL25对大肠埃希菌临床分离株裂解作用的研究

目的 分离鉴定大肠埃希菌噬菌体并分析其裂解特性,为噬菌体疗法应用于大肠埃希菌感染提供实验依据。方法 采用双层琼脂噬斑法从污水中分离噬菌体,通过透射电镜观察噬菌体的形态学特征,利用限制性酶切图谱初步分析噬菌体的基因组,测定噬菌体对宿主菌的最佳感染复数和一步生长曲线,分析噬菌体对宿主菌的裂解谱,观察噬菌体在不同的pH及温度下对宿主菌的裂解特性,SDS-PAGE分析噬菌体的主要和次要蛋白。结果 通过噬斑法从污水中分离出1株能裂解大肠埃希菌的噬菌体,命名为φEc-SL25;电镜显示,噬菌体φEc-SL25的形态特征符合有尾病毒目、管尾病毒科噬菌体;φEc-SL25的最佳感染复数为0.01;一步生长曲线表明,噬菌体φEc-SL25的潜伏期为5 min,爆发期为10 min;φEc-SL25对26株大肠埃希菌的裂解率可达30.8%;在温度70 ℃ 20 min时以及在pH 4～10的范围内,噬菌体φEc-SL25仍保持其裂解活性;蛋白电泳可观察到2条主要蛋白带和至少3条次要蛋白。结论 噬菌体φEc-SL25是一种潜伏期短、裂解较性强的毒性噬菌体,可用于开发针对大肠埃希菌感染的生物制剂。     

Development of neutralising human recombinant antibodies to pertussis toxin

A phage antibody display library of single chain Fv (scFv) was derived from the peripheral blood of two patients recently recovered from pertussis infection. Ten scFv, differentiated by DNA fingerprinting, were isolated by panning the library against pertussis toxin. One scFv (type 1) accounted for 33% of clones after panning. Six of the panned scFv bound to pertussis toxin. The ability of the scFv to neutralise pertussis toxin was assessed using the Chinese hamster ovary cell assay. The predominant scFv (type 1) and two others (types IV and VIII) were able to neutralise the pertussis toxin.