细菌外膜泡与致病性的关系

多种革兰阴性菌在其对数生长期可产生外膜泡。它是外膜的最新合成部分,不含肽聚糖、内膜和细胞质成分。其主要化学成分是脂多糖,外膜泡的形成与脱落实质是活菌释放内毒素的一种方式。此外,它还能作为一些细菌毒素的载体。外膜泡具有蛋白水解酶活性,能增强细菌的粘附力,并赋予细菌抵抗宿主血清杀菌的能力。它还具有防御作用,细菌通过释放外膜泡可摆脱吸附的噬菌体。外膜泡的多种生物学活性使细菌的致病性大大增强,是一种重要的毒力因子。

细菌外膜囊泡应用于肿瘤治疗

细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是由革兰氏阴性菌分泌的纳米囊泡,主要由细菌外膜和周质成分组成,因此表面富集的病原体相关分子模式(PAMPs)使OMVs能激起强烈的免疫反应。在抗肿瘤研究中,OMVs主要被用于抗肿瘤药物的递送,不仅能增加药物的肿瘤富集还能激活免疫反应协同杀伤肿瘤;同时,OMVs也用于开发肿瘤疫苗的佐剂,可显著提高免疫响应的能力。本综述主要概括了OMVs的生物发生机理、OMVs对宿主免疫系统的影响及其在肿瘤治疗中的研究进展。

细菌外膜囊泡在疫苗领域的应用研究进展

细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是一种由革兰阴性菌在生长过程中分泌的纳米球状颗粒,通过释放毒力因子、调控宿主免疫反应、外排抗生素等途径参与细菌感染性疾病的发生过程。由于OMVs携带大量细菌组分,如蛋白质、脂质、遗传物质等,可以有效激活免疫系统,具有作为疫苗、疫苗佐剂以及优良外源抗原载体的潜力,可用于传染性疾病预防疫苗和肿瘤免疫治疗疫苗的开发研制过程中。随着医药和生物技术等高新产业的迅速发展,现有疫苗都被发现存在不同的缺陷,亟需一种能够同时保证安全性与有效性的疫苗,由此可见,外膜囊泡疫苗具有良好的应用前景。本文就细菌外膜囊泡的生物合成、结构组分、生物学作用及其在疫苗领域的应用等各个方面的研究进行综述分析,为进一步推动细菌外膜囊泡疫苗的研发提供了一定的理论基础和借鉴价值。

奇异变形杆菌源外膜囊泡诱导小鼠巨噬细胞向M1型和M2b型极化

为探究条件致病菌奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)分泌的细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是否具备诱导巨噬细胞极化以调控肿瘤微环境的功能,本研究以该OMVs刺激小鼠巨噬细胞RAW264.7,检测巨噬细胞极化相关表型。首先,利用透射电镜对分离提取的OMVs进行表征;其次,用PKH67荧光染料示踪OMVs,通过荧光显微镜观察RAW264.7细胞对OMVs的摄取情况;最后,利用总一氧化氮(NO)检测试剂盒和实时荧光定量PCR (RT-qPCR),分别对RAW264.7细胞分泌的总NO含量和RAW264.7细胞极化相关因子表达进行检测。结果表明,OMVs可被RAW264.7细胞摄取并诱导该细胞NO分泌增多,同时上调IL-10、IL-1β、TNF-α和IL-6的表达,即发生M1型和M2b型极化,从而激活巨噬细胞的抗肿瘤活性。上述结果表明奇异变形杆菌分泌的OMVs在该菌抗乳腺肿瘤生长和肺脏转移中发挥潜在作用。

细菌外膜囊泡调节免疫细胞功能活动的研究进展

外膜囊泡(OMV)是一种来源于革兰氏阴性菌的纳米级大小的球形蛋白脂质体。OMVS可以运输多种化学成分,包括脂类、脂多糖、膜包埋的相关蛋白和小分子、肽聚糖和核酸,特别是粘附素和毒素等毒力因子通常在OMV中富集。OMVs在细菌与宿主细胞间沟通、微生物毒力和调节细菌群落内的微生物相互作用以及调节宿主免疫反应方面发挥着不同的作用。它们在细菌培养和感染过程中无处不在地产生,现在被认为在宿主与细菌的相互作用中发挥着关键作用。在这里,我们着重讨论了OMVs对宿主免疫细胞的影响作用,重点介绍它们对各类免疫细胞所做出的免疫功能调节的研究现状。

基于荧光素酶报告基因的细菌外膜囊泡标记方法的建立

目的建立一种基于荧光素酶报告基因的细菌外膜囊泡标记方法。方法利用细菌外膜囊泡表面携带高丰度细菌外膜蛋白A(OmpA)的特点,构建OmpA-NanoLuc荧光素酶融合蛋白,根据荧光素酶活性评估样品中的细菌外膜囊泡数量。结果成功构建OmpA-NanoLuc融合蛋白表达载体,受试菌株在表达该融合蛋白后所分泌的外膜囊泡具有稳定的荧光素酶活性。可通过检测荧光素酶活性的方式对细菌外膜囊泡进行半定量检测。结论建立了一种基于荧光素酶标记的细菌外膜囊泡半定量检测方法,可用于评估特定菌株的细胞外膜囊泡分泌水平。

大肠埃希菌外膜囊泡对乳腺癌细胞增殖及荷瘤小鼠肿瘤生长的影响

目的·分析大肠埃希菌外膜囊泡(Escherichia coli outer membrane vesicle,E.coli-OMV)在体外对小鼠4T1乳腺癌细胞增殖的影响,在体内对BALB/c-4T1荷瘤小鼠肿瘤生长的抑制作用。方法·从E.coli的培养上清液中收集OMV并进行表征。采用荧光标记追踪法检测E.coli-OMV被4T1细胞摄入的情况。采用CCK-8法测定E.coli-OMV对4T1细胞增殖的影响。采用流式细胞术检测E.coli-OMV对4T1细胞周期的影响。利用皮下接种法建立BALB/c-4T1荷瘤小鼠模型,而后将小鼠分为E.coli-OMV组与对照(Control)组(每组10只);前者于每2 d注射0.25 mg/kg E.coli-OMV,后者则注射等剂量的PBS。观察2组小鼠的体质量、40 d生存率、肿瘤体积及质量变化,采用苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,H-E染色)评价肿瘤组织的病理学形态,采用免疫组织化学染色法观察肿瘤组织中增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)与细胞周期蛋白D1 (CyclinD1)的表达情况。结果·E.coli-OMV是粒径为(216.00±18.30) nm的球形膜囊结构,可表达E.coli外膜蛋白A (outer membrane protein A,OmpA)与OmpC。荧光显微镜的观察结果显示4T1细胞可摄入E.coli-OMV。CCK-8法的结果显示,E.coli-OMV对4T1细胞的抑制作用与时间-剂量呈正相关。流式细胞术的结果显示,E.coli-OMV将4T1细胞的生长周期阻滞于G0/G1期。体内实验显示,与Control组相比,E.coli-OMV组小鼠的体质量在初期注射后稍有下降(P=0.031),而后出现回升;其40 d生存率增加(P=0.037);该组小鼠肿瘤的体积、质量的增长量均较少(P=0.041,P=0.004),其肿瘤体积抑制率达29.69%、肿瘤质量抑制率达49.81%。H-E染色的结果显示,E.coli-OMV组小鼠肿瘤组织细胞核分裂象较Control组减少(P=0.038)。免疫组织化学染色的结果显示,E.coli-OMV组小鼠肿瘤组织中的PCNA及CyclinD1阳性表达较Control组减少(P=0.031,P=0.002)。结论·体外研究与体内研究均表明,E.coli-OMV可对4T1细胞的增殖产生明显的抑制作用。

细菌外膜囊泡与抗生素相关的研究进展

细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是一种在不破坏细胞膜的情况下细菌正常分泌的球状小泡。近年来越来越多的研究表明外膜囊泡在病原微生物感染及致病过程中发挥着重要的作用,其作用机制不同于传统的分泌系统。目前细菌外膜囊泡在细菌毒力、细菌对环境的适应性、帮助细菌摄取营养物质和群体感应等方面的研究已非常广泛,但关于外膜囊泡与抗生素相关的研究还处于起步阶段。因此,本文综述了细菌外膜囊泡及抗生素与细菌外膜囊泡相关的研究,以期为细菌感染治疗及减缓耐药性发展,降低致病菌毒力等工作提供参考。

细菌外膜囊泡的抗肿瘤机制及其应用研究进展

肿瘤治疗是医学和兽医学共同面临的一大挑战,在传统的手术治疗、化学疗法、放射疗法和中医疗法等基础上,研究人员不断探索新的高效、无或低副作用以及费用低的肿瘤治疗手段,其中免疫疗法的发展备受关注。而细菌外膜囊泡凭借它独特的生物和物理特性,不仅可以诱导机体产生一定程度的先天或适应性免疫反应,还是天然的生物纳米材料,且对基因修饰等多种改造方式有强大的耐受性,所以其有望成为肿瘤疫苗和药物递送系统。故在此综述细菌外膜囊泡用于肿瘤治疗及其抗肿瘤机制的研究进展,并对其在兽医临床的潜在应用价值进行展望。

细菌外膜囊泡包覆的载药纳米粒的制备及其小鼠鼻腔免疫效果评价

目的·制备细菌外膜囊泡(outer membrane vesicle,OMV)包覆的载卵清蛋白(ovalbumin,OVA)聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid)copolymer,PLGA]纳米载体并用于小鼠鼻腔免疫效果评价。方法·采用超滤离心法制备OMV,采用乳化溶剂挥发法制备包载OVA的PLGA纳米粒(nanoparticle,NP),采用机械挤出法制备OMV包覆的PLGA载药NP,并对其进行表征。载OVA的OMV-PLGA NP经BALB/c小鼠鼻腔给药,用ELISA法检测鼻腔灌洗液、空肠黏膜和粪便中特异性sIgA抗体水平。结果·OMV包覆的PLGA载药NP粒径为(234.4±22.9)nm,透射电子显微镜观察其具有核壳结构。给药14 d后,载OVA的OMV-PLGA NP给药组在鼻腔灌洗液、空肠黏膜及粪便中sIgA抗体水平最高;与OMV+OVA给药组相比,载OVA的OMV-PLGA NP给药组在鼻腔灌洗液、空肠黏膜及粪便中的OVA特异性sIgA抗体水平分别提高了1.6、2.1和1.7倍,OMV特异性sIgA抗体水平均提高了1.5倍。结论·该纳米给药系统能同时使OMV和OVA被摄取与呈递,产生较强的小鼠黏膜免疫诱导反应。

细胞外囊泡在牙周炎中的双重作用

细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是指来源于人、动物、植物和微生物的细胞旁分泌脂质双层亚细胞颗粒,存在于脊椎动物的生物体液中。EVs通过传递各种信号分子,介导牙周组织细胞间的信息交流和物质传递。多项研究报道了来自牙周致病菌的EVs可引发牙周炎,加重对牙周组织的破坏,甚至传播到远隔器官引起全身性疾病。然而,牙源性间充质干细胞衍生的EVs已被证实可以调节牙周局部免疫微环境,促进牙周组织的再生和修复,可被用于牙周炎的“无细胞”治疗。该文阐述了EVs在牙周炎中的双重作用机制,并对EVs在牙周炎治疗中的应用策略进行了综述。

细菌胞外膜泡提取法的比较和改良

细菌胞外膜泡提取法的比较和改良倪龙兴，刘智广，史俊南，陈镔复（西安口腔医学院牙体病科７１００３３中心实验室）关键词胞外膜泡；提取；比较中图号Ｒ３２９．２８细菌胞外膜泡（ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｖｅｓｉｃｌｅｓ，ＥＣＶ）是细菌外膜向外膨出呈芽状、形成...

细菌膜囊泡的工程改造与应用

细菌膜囊泡(Bacterial Membrane Vesicles,BMVs)是原核细菌在生长繁殖过程中产生的一种囊泡状结构,直径在20~400nm之间。BMVs的主要成分为细菌蛋白质、核酸以及脂类。由于BMVs中蛋白和/或膜脂的免疫原性,可有效刺激机体的固有免疫和适应性免疫系统,产生针对相应抗原的免疫能力;同时因BMVs不含完整的基因组,无法自我增殖,具有较高的生物安全性,因而在疫苗制备、抗原/药物递送系统、抗肿瘤制剂研发方面具有广阔的应用前景。野生型细菌产生的BMVs通常产量较低,且携带内毒素等毒性成分,故常常需要对BMVs产生菌或BMVs本身进行工程改造,实现降低BMVs毒性,提高BMVs产量,增强BMVs的免疫原性,促进工程化BMVs的开发应用。

抗GPC3单链抗体细菌外膜囊泡的制备及其肝细胞癌靶向性的鉴定

本研究旨在制备抗磷脂酰肌醇蛋白聚糖3 (glypican-3,GPC3)单链抗体的细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs),分析其在体内外对Hep G2肝癌细胞及组织的靶向效果。通过合成Hbp-h GC 33-sc Fv基因并连接至p ET28a表达载体,构建重组表达质粒p ET28a-Hbp-h GC 33-sc Fv;采用免疫印迹法检测原核表达的融合蛋白Hbp-h GC 33-sc Fv,确定其最适诱导条件;采用超滤浓缩法收集重组表达菌株分泌的外膜囊泡(Hbp-h GC 33-OMVs)并进行表征;采用免疫电镜技术分析Hbp-h GC 33-sc Fv在细菌及Hbp-h GC 33-OMVs的定位情况;采用免疫荧光法观察其与Hep G2细胞的结合效果。建立Hep G2荷瘤小鼠模型,通过活体荧光成像系统观察Hbp-h GC 33-OMVs在小鼠肿瘤部位的靶向滞留情况。结果显示,融合蛋白的实际分子量为175.3 k Da,最佳诱导条件为在OD600=0.5时加入0.5 mmol/L IPTG于16℃低温诱导过夜。Hbp-h GC 33-OMVs平均粒径为(112.3±4.6) nm,具有不规则球形结构,表达外膜囊泡标记蛋白Omp C、Omp A和融合蛋白Hbp-h GC 33-sc Fv。与野生型wt OMVs相比,Hbp-h GC 33-OMVs组对Hep G2细胞的结合效果更强(P=0.008)。活体成像显示,Hbp-h GC 33-OMVs组能快速精准地靶向肿瘤部位。抗GPC3单链抗体细菌外膜囊泡的成功制备为肝细胞癌的特异性靶向治疗奠定了实验基础。

兔支气管败血波氏杆菌外膜囊泡的制备及其蛋白质成分分析

本研究旨在确立兔波氏杆菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)最佳制备工艺。以兔波氏杆菌毒力较强菌株FX-1为研究对象,筛选出制备OMVs的最优方法,并对培养时间、抗生素添加量及过滤方法进行逐一优化。采用透射电镜(transmission electron microscope,TEM)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、纳米颗粒追踪分析(nanoparticle tracking analysis,NTA)等方法分析OMVs的理化性质;采用考马斯亮蓝法(Bradford法)、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)及液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)检测OMVs的蛋白质含量及组分。试验结果显示,超滤浓缩法是制备兔波氏杆菌OMVs的较适方法,采用该方法的最佳培养时间、头孢氨苄质量浓度和过滤方法分别为18 h、64μg/mL和0.45μm滤膜过滤一次。制得的OMVs呈纳米级球形囊泡,平均直径为127.83 nm±0.68 nm。蛋白质分析结果表明,OMVs上包含多种与兔波氏杆菌毒力和感染机制有关的蛋白质。该制备工艺能够显著提高兔波氏杆菌OMVs的产量,为其工业化生产提供了可能;对其结构和蛋白质成分的分析,为研发新型亚单位疫苗提供了科学依据。

细菌外膜囊泡疫苗的研究进展

细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是细菌在生长过程中由出芽形成的纳米球状小泡,与细菌的外膜和周质具有相似的组成,且有良好的免疫原性、自佐剂活性和易于被免疫细胞摄取的特性,已成为一种新兴的疫苗研发平台。目前,OMVs疫苗已成功应用于预防B群脑膜炎球菌,针对其他病原体的OMVs疫苗也逐步进入临床阶段。通过基因工程对细菌进行遗传改造,可提高OMVs产量,减少其内毒素毒性并呈递抗原。现就OMVs疫苗的研究进展作一概述。

外膜蛋白C作为蛋白呈递平台将抗原定位至细菌外膜囊泡表面的可行性

目的探讨外膜蛋白C(outer membrane protein C,OmpC)作为蛋白呈递平台将抗原定位至细菌外膜囊泡(outer membrane vesicle,OMV)表面的可行性。方法构建含有ompC基因片段及金黄色葡萄球菌EsxA抗原基因(esxA基因)的重组表达质粒,转化感受态E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物进行12%SDS-PAGE分析。提取重组菌OMV,经12%SDS-PAGE分析OMV总蛋白,并采用Western blot法和纳米流式仪检测融合蛋白定位至OMV表面的情况。结果含ompC基因和esxA基因的重组表达质粒经测序证明构建正确。融合蛋白OmpC-EsxA经12%SDS-PAGE分析,可见相对分子质量约57000的目的蛋白条带,大小与预期相符。OMV总蛋白经12%SDS-PAGE分析,可见多条蛋白条带,表明成功提取重组菌OMV。重组菌OMV表面的融合蛋白OmpC-EsxA可与小鼠抗His-Tag抗体发生特异性结合,且纳米流式仪可检测到荧光抗体标记的OMV。结论OmpC可作为蛋白呈递平台将抗原定位至OMV表面,有望应用于抗原呈递疫苗的研发。

细菌衍生物载体在肿瘤治疗中的研究进展

细菌载体是当前纳米载药系统研究的热点,其具有粒径小、靶向性能强、可装载化学药物和核酸药物的能力并且易于制备的特点。以活菌作为载体,容易引起生物体免疫反应,存在潜在的安全问题。通过基因工程技术和生物工程技术,可以获得低免疫原性和低毒性的细菌衍生物,并使其具有一定的靶向功能,能够用作载体来递送具有治疗作用的药物至肿瘤靶组织或靶细胞,这引起研究者的广泛关注。本文中,笔者选择3种常见的细菌衍生物——细菌外膜囊泡、细菌原生质体和微细胞这3种细菌衍生物载体在肿瘤治疗中的研究进展进行综述,以期为肿瘤治疗中药物递送系统的构建提供借鉴。

细菌介导肿瘤治疗的进展与思考

肿瘤是危害人类健康的严重疾病,探索新型肿瘤治疗方式、提高其靶向性和药物递送效率、避免肿瘤细胞免疫逃逸、降低副反应是目前肿瘤治疗研究的热点问题。细菌既可以依赖天然的特性靶向缺氧、低pH、高渗透性和免疫抑制的肿瘤微环境,又可以通过免疫调节、细菌毒素促凋亡、抑制血管新生等机制发挥抗肿瘤作用。同时,研究者可以利用基因工程技术改造细菌,使之成为靶向性更高、穿透性更好的工程菌。此外,利用细菌外膜囊泡装载化疗药物或结合纳米材料抗肿瘤以及细菌联合化疗、放疗、光热/光动疗法的出现,使得细菌治疗肿瘤方面研究进展迅速。本文综述了近年来细菌介导肿瘤治疗的最新研究进展,并展望了其未来的发展方向。

细菌外膜囊泡作为疫苗候选成分研究进展

细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)的免疫原性强,在体外不复制增殖,且可将其他候选抗原包载,使其表达在OMVs表面,提高抗原递呈效率的特性。本文就近些年细菌OMVs制备与修饰、诱导免疫应答以及疫苗应用的研究进展进行综述,以期为进一步了解细菌OMVs的特性及其未来应用前景提供参考。