人β-防御素3融合细菌膜穿透增加蛋白在毕赤酵母中的表达

目的:探讨采用酵母表达系统进行人β-防御素3(hBD3)与细菌膜穿透增加蛋白(BPI)融合表达的可行性.方法:将hBD3成熟肽基因通过Linker蛋白与BPI基因串联,克隆于酵母表达载体pPICZαB中,电转导入X-33毕赤酵母菌,经重组酵母基因组PCR和表型鉴定获得阳性克隆,对阳性克隆进行甲醇诱导表达,上清进行目的蛋白纯化和Western Blot鉴定.结果:重组载体经酶切和测序证实序列正确,重组X-33-pICZαB-hBD3-BPI克隆经甲醇诱导24h后,上清SDS-PAGE电泳显示有目的蛋白表达,Western Blot分析表明重组蛋白抗人hBD3和BPI均阳性,该目的蛋白依次通过疏水色谱、离子交换色谱纯化,蛋白纯度达到89%.结论:采用毕赤酵母系统融合表达hBD3和BPI是可行的.

大肠杆菌“细菌膜影”的制备与初步研究

目的 利用热诱导方法制备大肠杆菌的“细菌膜影”(bacterialghost),并鉴定其裂解效率及形态。方法 将含有裂解质 粒pMuH36的大肠杆菌DH5α进行温度诱导,温度从37℃突然升至42℃,每30min检测菌液的OD值,并于诱导4h后收集菌体,通过 菌落计数(CFU)计算裂解率;用透射电镜观察裂解后的细菌形态。结果 通过温度诱导,DH5α(pMuH36)的OD值在诱导1h后开始 持续下降,4h后又开始上升,于4h时收集菌体裂解率为95%,透射电镜观察绝大部分为形态完好的细菌外膜,即“细菌膜影”。结论 本研究高效制备和鉴定了大肠杆菌的“细菌膜影”,为研发更有效的“细菌膜影”疫苗和佐剂奠定了基础。

抗菌肽LL-37与细菌膜POPG相互作用的分子动力学模拟研究

作为先天免疫系统的主要成分,人源抗菌肽LL-37在保护人类对抗疾病方面起了重要的角色.残基肽段17-29（FK-13）被认为是LL-37行使抗菌功能的核心区域,LL-37能对带负电的细菌膜产生破坏作用,其抗菌活性与二级结构的变化情况有关.用分子动力学模拟的方法研究了抗菌肽段FK-13与带负电的细菌膜POPG的相互作用.研究发现,库仑作用会使FK-13快速靠近膜的表面,然后像地毯一样覆盖在膜的表面;FK-13仍旧保持部分螺旋结构,并通过引起膜的扰动对膜产生破坏,以实现抗菌功能,而残基18-22是与膜作用的关键残基.研究FK-13与膜的相互作用,不仅可以从原子层面上了解LL-37对细菌膜作用的机理,也为基于LL-37设计高效抗菌药物提供帮助.

工程化细菌膜仿生纳米药物递送系统的建立及在脑胶质瘤治疗中的作用研究

目的 制备工程化细菌膜仿生纳米粒Angiopep-2 E. coli membrane (ANG-2 EM)@PDA-PEI-CpG(简称ANG-2 EM@PPC),实现药物高效地靶向输送,治疗脑胶质瘤。方法 利用实验室构建inaX-N-angiopep-2工程菌表达,溶菌酶处理超滤离心获得ANG-2 EM;采用超声法包覆细菌膜制备ANG-2 EM@PPC;Western blot、琼脂糖凝胶电泳、透射电子显微镜(TEM)验证制备情况;检测粒径和Zeta电位以考察ANG-2 EM@PPC的稳定性。细胞水平研究:CCK-8法考察ANG-2 EM@PPC的对中性粒细胞存活率的影响。设计并构建流动腔模型,流式细胞术测定中性粒细胞的摄取效率,以考察在炎症环境下ANG-2 EM@PPC搭中性粒细胞便车的效率。荧光显微镜表征中性粒细胞死亡方式,Western blot和流式细胞术考察中性粒细胞凋亡小体的产生。动物水平研究:颅内注射小鼠胶质瘤-荧光素酶标记(GL261-Luc)细胞,建立原位脑胶质瘤小鼠模型,并验证小鼠肿瘤组织炎性环境。将肿瘤模型小鼠分为3组(均n=3),分别尾静脉注射DiR、ANG-2EM@PDA-PEI-CpG、EM@PDA-PEI-CpG(均10 mg/kg),荧光图像检测3种制剂在体内和脑内的分布情况;肿瘤模型小鼠分为6组(均n=4),分别尾静脉注射PBS、PDA、PC、PPC、EM@PPC、ANG-2 EM@PPC(均10 mg/kg),活体成像观察肿瘤消退状况并检测小鼠生存率、体质量以评价体内药效学,TUNEL染色(脑组织)、HE染色(脑、心、肝、脾、肺、肾组织)评价治疗效果。结果 TEM结果显示成功制备工程化细菌膜仿生纳米粒,PPC具有明显的壳核结构,壳厚约8.2 nm。由于ANG-2EM的包覆,ANG-2 EM@PPC的壳厚度增加到约9.6 nm且其表面有1层边界明显的细菌膜覆盖。放置1周内,稳定性良好。细胞实验中,CCK-8法示,ANG-2 EM@PPC对中性粒细胞的活力没有明显的影响。流式细胞术检测示,ANG-2EM@PPC在激活中性粒细胞中的摄取增强,在静止状态下搭中性粒细胞便车的效率比流动条件下高;与EM@PPC组相比,ANG-2 EM@PPC组搭中性粒细胞便车的效率增高(摄取效率24.9%vs. 31.1%)。荧光显微镜示,ANG-2 EM@PPC改变中性粒细胞死亡途径,从中性粒细胞胞外捕获网相关死亡(neutrophil extracellular traps-osis, NETosis)向凋亡转变;Western blot证实中性粒细胞凋亡小体的产生,流式细胞术结果显示其产生比例高达77.7%。动物实验中,DiR组、EM@PPC组、ANG-2 EM@PPC组制剂在脏器(心、肝、脾、肺、肾)中分布没有明显差别(P>0.05),但在脑组织中,EM@PPC组、ANG-2EM@PPC组高于DiR组(P<0.05),ANG-2 EM@PPC可以穿过血脑屏障到达脑实质,对脑部肿瘤处的中性粒细胞有很高的亲和力,并可以被其内化。与PBS、PDA、PC、PPC组相比,EM@PPC组生存率和小鼠体质量改善,肿瘤荧光强度减弱,凋亡细胞增加,ANG-2 EM@PPC组上述趋势更明显;各组HE染色均未见异常。结论 成功制备了具有炎症响应特性的ANG-2 EM@PPC纳米递送系统,该系统能跨越血脑屏障靶向聚集于肿瘤炎症微环境,提高抗胶质瘤疗效。该研究为胶质瘤治疗提供新的给药策略,也为其他中枢神经系统疾病的非侵入性炎症微环境靶向药物递送提供新的思路。

噬菌体抗细菌生物膜机制及应用策略的研究进展

细菌生物膜(bacterial biofilms,BF)是细菌在生物或非生物表面所形成的复杂微生物群落,其形成显著增强了细菌毒力和耐药性,与高比例的慢性细菌感染相关,对人类健康造成严重威胁。传统抗生素和常用消毒剂在清除生物膜方面的能力有限,迫切需要一种有效的新策略治疗细菌生物膜。噬菌体(bacteriophage,phage)作为一类能感染并裂解细菌的病毒,具有较高的安全性和特异度,被认为是治疗细菌生物膜有前景的替代方法。该文综述了噬菌体抗细菌生物膜的作用机制、基于噬菌体及其衍生物在防控细菌生物膜形成的应用策略,为开发高效的噬菌体抗细菌生物膜方法提供新思路。

细菌生物膜耐药机制与纳米生物治疗研究

由细菌生物膜造成的耐药是感染性疾病的临床挑战,严重危害人类健康。细菌定植在机体后产生胞外基质形成生物膜,其具有结构致密、高黏附性、药物低渗等特征,是临床传统药物治疗感染性疾病失败的关键原因。因此,亟待开发抗细菌生物膜感染的新型治疗策略,应对日益严峻的耐药感染。纳米生物材料具有特异靶向、智能递送、载药量高、毒副性低、穿透性强等优势,被广泛用于细菌生物膜相关感染的治疗。本文阐述了细菌生物膜的生物学特性及其耐药分子机制,介绍了纳米生物材料通过破坏成熟生物膜、阻断细菌通信、抑制细菌代谢和增强生物膜渗透等策略治疗细菌感染的进展,并展望了纳米材料生物治疗的发展趋势与转化前景。

构建内固定术后早期感染细菌生物膜形成灌注冲洗的动物模型

背景:骨科内固定术后感染细菌生物膜形成的治疗是临床非常棘手的问题,建立内固定术后早期感染细菌生物膜形成的灌注冲洗动物模型对探索该病的治疗方法具有重要意义。目的:建立可用不同药物灌注冲洗治疗内固定术后早期感染细菌膜形成的动物模型。方法:选取6只新西兰大白兔,暴露双侧股骨表面并钻孔,将定植铜绿假单胞菌的接骨板(实验组)和空白接骨板(空白对照组)各植入一侧钻孔周围,留置2条引流管并固定分别作为“入口”和“出口”,模拟灌注后保留浸泡一定时间后再进行冲洗。术后5 d,观察兔体温、伤口情况、引流液细菌培养及接骨板结晶紫染色、扫描电镜检查结果。结果与结论:①6只兔术后患肢活动不便,术后第2-4天出现体温升高,实验组部分伤口处可触及局部肿胀,空白对照组伤口愈合良好;②引流液细菌培养结果显示,实验组铜绿假单胞菌向周边扩散或蔓延;术后5 d,实验组接骨板结晶紫染色后呈紫色,酶标仪检测570 nm处吸光度值为2.621±0.088,提示存在细菌;③术后5 d的扫描电镜显示,实验组接骨板表面可见大量细菌微菌落,形成类似“磨菇样”“塔状”的高度组织不均匀性三维立体结构,高倍镜下可见“磨菇样”结构之间有丝状连接的水通道,是典型的生物膜结构且致密度极高,空白对照组未见明显菌落形成;④结果显示该动物模型模拟了内固定术后早期感染生物膜形成后的状态,提供了一种可用不同药物进行灌注冲洗的方法。

细菌纤维素/聚吡咯导电复合膜制备与探讨

超级电容器是一种新型的储能装置,由载体、高分子导电材料、氧化剂等组成,细菌纤维素膜韧性好、孔隙率优良,现已作为一种载体材料.本研究选用葡糖醋杆菌在特定培养基培养生长形成细菌(BC)纤维素膜,提取加工后与聚吡咯(PPy)和氧化剂原位聚合,以FeCl_(3)作为氧化剂使不同浓度的吡咯聚合附着在其表面形成超级电容器,通过傅里叶红外光谱分析,再根据渗流理论探讨膜的电导率与孔隙率的变化规律,最后测出含电量的变化.研究结果表明:BC/PPy复合膜孔隙率与电导率并不成正比关系,孔隙率在25%~30%内,其电导率最大,0.01 mol/L浓度聚吡咯的孔隙率最大为60.05%,电导率却最小(1×10^(-6)S/m),0.06 mol/L浓度聚吡咯孔隙率为23.04%,却获得了最大的电导率(2.6×10^(-1)S/m).

中西医干预细菌生物膜导致长期不愈合足溃疡的效果分析

目的研究中西医干预细菌生物膜导致长期不愈合足溃疡的临床效果。方法76例细菌生物膜导致长期不愈合足溃疡患者,按照随机数表法分为对照组和观察组,每组38例。对照组行西医干预,观察组行西医+中医干预。比较两组患者溃疡愈合情况,辅助性T细胞(Th)1/Th2表达[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-2、干扰素-γ(IFN-γ)、IL-4、IL-5、IL-10],临床效果。结果观察组渗液量、肉芽颜色、皮温、疼痛程度、溃疡面积评分分别为(1.75±0.52)、(1.64±0.49)、(1.82±0.45)、(1.87±0.60)、(1.48±0.37)分,较对照组的(2.17±0.64)、(2.03±0.62)、(2.19±0.57)、(2.36±0.71)、(1.84±0.56)分低(P<0.05)。干预后,观察组TNF-α(5.52±1.71)pg/ml、IL-2(6.74±1.49)pg/ml、IFN-γ(13.97±2.16)pg/ml均低于对照组的(6.69±1.86)、(7.87±1.61)、(15.56±2.34)pg/ml,IL-4(7.35±1.32)pg/ml、IL-5(1.52±0.37)pg/ml、IL-10(9.38±1.63)pg/ml均高于对照组的(6.49±1.25)、(1.29±0.31)、(8.29±1.59)pg/ml(P<0.05)。观察组临床总有效率94.74%高于对照组78.95%(P<0.05)。结论细菌生物膜可致长期不愈合足溃疡,经中西医联合干预后,效果良好,不仅能调节Th1/Th2表达水平,积极控制炎症反应,还能有效清除细菌生物膜,促进溃疡的愈合。

表面处理抑制3D打印树脂表面细菌生物膜形成的研究进展

3D打印树脂的可塑性、即时性比传统树脂、数字切削树脂更有优势,但其表面存在颗粒感、阶梯层的先天缺陷,粗糙的表面更有利于细菌定植。如何有效抑制细菌黏附、减少细菌生物膜形成成了临床难点,本文就此作一综述。

MUC5AC、MUC5B在慢性鼻-鼻窦炎患者中的表达及与细菌生物膜形成的关系分析

目的探究黏蛋白5AC(MUC5AC)、黏蛋白5B(MUC5B)在慢性鼻-鼻窦炎患者中的表达及与细菌生物膜形成的关系。方法回顾性选择2020年12月至2023年4月行鼻内窥镜手术的50例慢性鼻-鼻窦炎患者作为观察组,另选取50例病理保存的健康标本作为对照组。采用免疫荧光及免疫印迹分别检测鼻黏膜组织中MUC5AC、MUC5B及蛋白表达,应用激光扫描共聚焦显微镜观察细菌生物膜阳性表达并进行Lund-Kennedy评分,扫描电镜下观察细菌生物膜形态,采用Pearson法分析MUC5AC、MUC5B与细菌生物膜阳性评分的相关性。结果观察组患者鼻黏膜组织中的MUC5AC、MUC5B阳性细胞表达高于对照组,差异均有统计学意义(t分别=54.27、61.18,P均<0.05)。观察组鼻黏膜组织中的MUC5AC、MUC5B蛋白表达高于对照组,差异均有统计学意义(t分别=43.51、70.90,P均<0.05)。观察组患者细菌生物膜阳性评分高于对照组,差异有统计学意义(t=8.96,P<0.05)。扫描电镜显示,观察组患者的黏膜组织表面伴黏附聚集、倒伏且部分组织伴丧失,对照组黏膜无明显病变反应。MUC5AC及MUC5B均与细菌生物膜阳性评分呈正相关(r分别=0.37、0.30,P均<0.05)。结论慢性鼻-鼻窦炎的MUC5AC、MUC5B与细菌生物膜形成具有显著正相关,临床诊疗中加强对于MUC5AC与MUC5B的检测对疾病的检出及后续治疗方案的实施具有重要意义。

葡萄籽提取物对细菌生物膜抑制作用的实验研究

本研究探讨了葡萄籽提取物对铜绿假单胞菌细菌生物膜的抑制效果。通过制备不同浓度的葡萄籽提取物溶液,并在体外构建细菌生物膜模型,采用酶标仪测定各组OD值来评估葡萄籽提取物的抗菌生物膜活性。结果表明,葡萄籽提取物在实验浓度下显著抑制了细菌生物膜的形成,且其效果随提取物浓度增加而增强。本研究为开发新型天然抗生物膜剂提供了参考和依据。

细菌生物膜的形成与调控机制

细菌通过自身合成的水合多聚物粘附在固体表面,以固着的方式生长从而形成生物膜,细菌生物膜的形成涉及到几个明显的阶段,包括起始的附着、细胞与细胞之间的吸附与增殖、生物膜的成熟、及最后细菌的脱离等四个阶段,生物膜的形成增加了细菌对抗生素的抗性以及帮助细菌逃逸寄主的免疫攻击等,从而引起临床上持续性的慢性感染等各种问题;生物膜结构非常复杂,除了细菌分泌的各种胞外多糖,胞外蛋白质外,最新的研究表明,DNA也是生物膜的一个重要成分。针对近年来的最新文献报道分别对生物膜的形成、结构以及调控机制等进行综述。

细菌生物膜相关感染的防治方法研究进展

细菌生物膜是由附着于惰性或者活性实体表面的细菌和包裹着细菌的水合性基质所组成的结构性细菌群落。生物膜无处不在,绝大多数细菌在条件合适的情况下都能形成生物膜。生物膜内的细菌具有极强的耐药性,是浮游细菌的100-1 000倍,给人类健康带来了严重的危害,因此如何防治细菌生物膜就成为目前研究的热点。目前已发现某些物理方法和化合物能抑制细菌粘附和细菌生物膜形成,其中一些有可能在将来成为治疗细菌生物膜相关感染的有力武器。本文对这些细菌生物膜防治办法作一归纳综述。

细菌生物膜研究技术

细菌生物膜是细菌生长过程中为适应生存环境而在固体表面上生长的一种与游走态细胞相对应的存在形式。只要条件允许,绝大多数细菌都可以形成生物膜。一旦形成了生物膜细菌就具有极强的耐药性,在医疗、食品、工业、军事等诸多领域给人类社会带来了严重的危害,造成巨大的经济损失。因此,细菌生物膜已成为全球关注的重大难题,也是目前科学界研究的前沿和热点。本文结合细菌生物膜研究技术的最新进展,重点介绍了几种常用生物膜发生装置及检测量化技术,并对其原理及优缺点进行了讨论。

细菌生物被膜与抗生素耐药机制研究进展

细菌引发的感染已成为感染性疾病的主要原因之一,具有耐药性和难治性的特点,而且还可以对抗机体的免疫清除作用,对人类和动物的健康造成很大的危害,也给人们生活的其他方面带来了越来越严重的影响,引起了基础和临床研究的极大关注。但是细菌生物被膜对抗生素的耐药机制目前还不十分清楚,现对近年来细菌生物被膜对抗生素耐药形成的几种可能机制进行综述。

细菌生物膜的研究进展

细菌生物膜是一种包裹在细胞外多聚物基质中的、黏附于有生命或无生命物体表面的细菌群体,相对于游离状态的细菌,生物膜状态下的耐药性更强,给临床治疗带来困难。近年来,细菌生物膜的研究得到了迅速发展,细菌生物膜的检测技术及清除方法日益完善且效果更佳。本文介绍了细菌生物膜研究的最新进展,包括细菌生物膜的耐药机理、检测技术、清除方法,并对生物膜的清除进行了展望,为研究细菌耐药性、控制生物膜感染提供了理论基础。

细菌生物膜的形成及其相关感染与防治

细菌生物膜是细菌生长过程中为适应生存环境而形成的一种与游走态细胞 (planktoniccell)相对应的存在形式。只要条件允许 ,任何细菌都可以形成生物膜。细菌生物膜的形成需要胞间信号的相互传递和一系列有别于游走态细胞的遗传物质的活动。形成了生物膜的细菌具有极强的耐药性和抵抗机体免疫系统作用的能力 ,感染部位的细菌一旦形成了生物膜或生物材料污染的细菌形成了生物膜 ,使用正常剂量成百倍的药物也不易治愈 ,成为临床上难治性感染的重要原因之一。目前主要通过 :(1)抑制生物膜的形成 ;(2 )对已形成稳定态的生物膜 ,用能够穿透生物膜的强有力的抗菌药物。

胞外黏质物在心血管材料表面细菌生物膜形成中的作用

目的 通过体外试验观察、预处理的涤纶材料表面细菌生物膜（BF）形成的影响，为临床以生物材料为中心的感染（BCI）提供有益的思路。方法 用生物膜形成阳性的表皮葡萄球菌RP62A和生物膜形成阴性的表皮葡萄球菌M7，在普通液体培养基及其调整浓度后的培养基中，对以血浆预处理和未处理的涤纶材料进行体外动态生物膜形成试验，用激光共聚焦显微镜（CLSM）测定生物膜厚度，用环境扫描电子显微镜（SEM）直接观察涤纶材料上细菌生物膜形成的情况。结果 RP62A与M7在两组材料表面形成BF差异有显著性（P〈0．05）；RP62A在不同处理材料表面BF形成有显著区别（P〈0．05）；培养基调整组与培养基正常组生物膜厚度比较差异有显著性（P〈0．05）。结论 细菌生物膜在生物材料表面形成是动态的过程，其高峰期在24～30h；血浆预处理生物材料和培养基调整组能增加胞外黏质物（ESS）的分泌和促进细菌生物膜形成；ESS在生物材料表面细菌生物膜形成中起重要作用，阻断ESS产生及其作用必将为临床治疗以生物材料为中心的感染提供帮助。