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基于CRISPR技术构建发光噬菌体及其在大肠埃希菌鉴定中的应用
编辑人员丨6天前
目的:构建针对大肠埃希菌的重组发光噬菌体(HT7),并评估其对大肠埃希菌的鉴定能力。方法:首先通过基因工程构建小向导RNA表达质粒pCRISPR-sg(1~10)和PFN-1000同源重组质粒菌株,并用双层平板筛选切割效率最高的小向导RNA(sgRNA);采用同源重组与规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR)系统联合介导的基因编辑技术,将Nanoluc萤光素酶基因整合入T7噬菌体10A基因下游的非编码区,并成功构建发光噬菌体HT7;通过噬菌斑实验和液体扩增实验评估HT7噬菌体与T7噬菌体生物特性差异;此外用2022年1月至2023年6月解放军总医院第一医学中心临床采集分离的51株大肠埃希菌、20株肺炎克雷伯菌、14株金黄色葡萄球菌、6株屎肠球菌、5株粪肠球菌、3株鲍曼不动杆菌和1株铜绿假单胞菌评估HT7噬菌体的检测专一性和检出限。结果:构建的10个CRISPR靶向切割系统中,sgRNA8靶标的切割效率最高,成斑效率为0.18;噬菌体经pCas9/pCRISPR/PFN-1000 3质粒系统3轮重组筛选后,PCR验证均为2 798 bp的重组噬菌体条带,说明成功构建了HT7噬菌体。重组噬菌体在裂解效率( P<0.001)、一步生长曲线( P=0.001)、感染复数( P=0.031)的生物特性分析中,均有显著差异,裂解暴发点和对数生长节点均延长了10 min,最佳感染复数为0.1;临床样本测试,可识别裂解6株大肠埃希菌,其余菌株均不裂解,4.5 h内可检出低于10 CFU/ml的病原菌。 结论:成功开发了一种高效的噬菌体基因编辑系统,并成功构建发光噬菌体HT7,该噬菌体在4.5 h内能特异性检测出低于10 CFU/ml的大肠埃希菌,且对其他菌株无裂解作用,显示出良好的检测专一性和低检出限。
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编辑人员丨6天前
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心血管器械感染的分子影像:靶向细菌或宿主病原体免疫反应?
编辑人员丨6天前
快速、准确诊断心血管器械感染仍是临床的一大挑战。解剖影像技术,如超声心动图、心脏CT或CT血管造影术是临床疑似心内膜炎的一线检查。其能检出赘生物和瓣膜周边并发症。既往研究表明, 18F-脱氧葡萄糖(FDG)PET/CT功能影像与解剖影像相比,具有独特优点。其可在发生形态学损伤前诊断早期心脏器械感染,并识别感染源或在体内其他部位的细菌栓子。尽管 18F-FDG PET/CT的异常结果已作为器械相关和人工瓣膜心内膜炎的主要诊断标准,被纳入到2015年的欧洲心脏病学会指南,但美国指南尚未纳入这一标准。除了这些临床可用的影像学手段,研究者们还致力于开发靶向细菌的示踪剂用于特异性感染显像,包括细菌麦芽糖糊精转运体、细菌胸苷激酶、抗生素、抗菌肽、细菌抗体、噬菌体和细菌DNA/RNA杂交核苷酸寡聚物的示踪剂。在上述示踪剂中,放射性标记的抗生素已在人体中进行了研究,但未能成功在临床上用于感染显像。其余大多数示踪剂仅在实验动物中进行了研究。本文比较了解剖和功能影像在心脏器械感染中的作用,并讨论了 18F-FDG和细菌靶向示踪剂的优缺点。
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编辑人员丨6天前
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筛选诱导肠道病毒71型特异性免疫应答的最短氨基酸基序
编辑人员丨6天前
目的:筛选肠道病毒71型(EV71)中和表位,确定诱导机体免疫应答的特定最短氨基酸基序,为合成肽疫苗研发提供理论依据。方法:利用噬菌体随机十二肽库淘选EV71中和抗体特异性结合克隆并测序,推导出中和表位的关键序列。合成含有关键序列且N端乙酰化(AC)和C端连接血蓝蛋白(KLH)的系列肽段,免疫小鼠后收集血清,经Western blot、ELISA和中和试验验证肽段的免疫原性以及免疫后血清的中和活性。结果:经过3轮淘选和克隆测序后,分析确定关键基序为KQEKDL。Western blot结果表明修饰后的含关键基序的系列肽段免疫小鼠获得的血清与EV71和VP1蛋白均有不同程度结合。ELISA结果表明仅含有最短关键基序的合成肽段(AC-KQEKDL-KLH)免疫后血清对其余3条肽段及EV71的反应最强。中和试验结果表明该肽段免疫后血清的中和效价也最高。结论:利用噬菌体随机肽库技术成功筛选出EV71中和表位,确定KQEKDL关键基序可能是诱导机体免疫应答的特定最短氨基酸序列,为了解免疫应答机制、免疫原性评价及多肽疫苗的研发提供理论依据。
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编辑人员丨6天前
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应用噬菌体展示制备人乳头瘤病毒6型L1蛋白中和性单克隆抗体
编辑人员丨6天前
目的:制备人乳头瘤病毒6型L1(HPV6 L1)蛋白特异性单克隆抗体,探索抗体的结合特点、交叉活性以及中和效果。方法:从免疫HPV6 L1蛋白小鼠脾细胞中提取抗体基因,构建ScFv噬菌体抗体文库。用HPV6 L1蛋白对文库进行富集筛选,将获得的抗体基因表达成鼠IgG后,验证抗体与L1蛋白的结合性质以及对假病毒的中和效果。结果:成功构建了针对HPV6 L1的ScFv抗体文库,库容量为6.54×10 7。抗体文库经HPV6 L1筛选后获得了两株抗体,命名为Q9和Q11。经ELISA检测,Q9-IgG与HPV6 L1反应的滴度约为10 6,与HPV18和45 L1的滴度为10 2。Q11-IgG与HPV6 L1结合的滴度约为4×10 4,而与其他型别L1均不结合。经过假病毒中和试验测定,Q9-IgG没有中和活性,而Q11-IgG针对HVP6假病毒的中和滴度约为10 4.5。 结论:Q9和Q11均为HPV6 L1特异性单克隆抗体,但二者交叉反应性、抗原识别位点及中和活性均具有明显差异。该抗体可为HPV6病毒的基础研究、免疫学诊断以及治疗制剂研发提供工具抗体。
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编辑人员丨6天前
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噬菌体治疗中国专家建议
编辑人员丨6天前
细菌耐药问题给人类健康和公共卫生安全带来巨大威胁,然而,新型抗菌药物的研发速度远不及病原菌耐药产生的速度。因此,研发新型的抗菌疗法迫在眉睫。噬菌体是一种可特异性感染并杀死细菌的病毒,其杀菌机制与传统抗菌药物截然不同,且对抗菌药物耐药的细菌同样有效,不良反应少。噬菌体是治疗难治性耐药细菌感染中极具应用潜力的新策略。近年来,噬菌体治疗超级细菌感染的成功案例越来越多。中国、美国、欧洲联盟、以色列和澳大利亚等国家和地区相继批准了噬菌体治疗耐药菌感染的临床试验。但是,目前噬菌体治疗的临床循证医学证据有限,缺乏统一的技术规范和评价体系。因此,现组织噬菌体治疗过程中涉及的基础医学、临床医学、临床检验诊断学等多学科的专家,基于我国前期进行的噬菌体治疗临床试验经验,并通过文献检索和证据评价,共同起草了《噬菌体治疗中国专家建议》,以期规范噬菌体的临床应用流程,促进噬菌体在临床实践中的应用,提高我国噬菌体临床应用水平,为有效遏制耐药细菌危机,更好地维护人民生命健康奠定坚实的基础。
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编辑人员丨6天前
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云南省大臭鼩鼠疫噬菌体的分离鉴定及其流行病学意义
编辑人员丨6天前
目的:了解云南省大臭鼩携带鼠疫噬菌体情况,探讨其流行病学意义。方法:2015 - 2018年,在云南省家鼠鼠疫历史疫源地、新增疫源地(1982年后)和顽固疫源地的10个调查点进行鼠疫宿主动物调查。利用大臭鼩的肠道标本分离培养鼠疫噬菌体,采用双层平板法观察噬菌斑的生长情况,电镜下观察鼠疫噬菌体的形态结构,同时检测肠道标本鼠疫耶尔森菌特异标识基因F1抗原结构基因caf1。结果:共捕获大臭鼩157只,分离出16株鼠疫噬菌体,总分离率为10.19%;历史疫源地(10.00%,1/10)与顽固疫源地(16.22%,12/74)、新增疫源地(4.11%,3/73)的鼠疫噬菌体分离率比较差异均无统计学意义(χ 2 = 0.00, P = 0.965;Fisher检验, P = 1.000),而顽固疫源地与新增疫源地鼠疫噬菌体分离率比较差异有统计学意义(χ 2 = 5.88, P = 0.015);不同性别、生长发育期和生境鼠疫噬菌体的分离率比较差异均无统计学意义(均 P > 0.05);分离噬菌体的噬菌斑形态表现多样;电镜下显示4株噬菌体均为肌尾病毒科噬菌体;所有标本F1抗原结构基因caf1检测均为阴性。 结论:大臭鼩在云南省家鼠鼠疫疫源地分布广泛,且该动物携带一定数量的鼠疫噬菌体。定期对大臭鼩及其携带噬菌体进行监测,对云南省鼠疫监测预警有一定的指导意义。
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编辑人员丨6天前
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口腔微生物稳态调控与口腔疾病
编辑人员丨6天前
口腔微生物群落由多样化的细菌、病毒、真菌和原生动物群体构成,其稳定性、功能和组装过程受到宿主与微生物间复杂的相互作用调控。高通量测序技术为深入研究和认识口腔微生物群落在健康和疾病状态下的分类结构、基因组成、功能和动态变化途径提供了重要方法。本文系统介绍了口腔微生物群落的建立、稳态调控、常见口腔疾病相关的菌群失衡、影响因素。结合微生物学、免疫学和多组学的视角,可以深入探讨人体与微生物间的复杂分子对话。开展口腔微生态组装原理、细胞间信号、压力适应性以及引发菌群失衡触发因素的深入研究,对于开发新的诊断技术、治疗方案和定制益生菌至关重要。可以通过天然产物、小分子化合物、益生元、益生菌、噬菌体等方法调节口腔微生态并尽可能地减少对口腔微生态系统的破坏,为促进口腔和全身健康提供新的机遇。
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编辑人员丨6天前
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抗布鲁氏杆菌Ⅳ型分泌系统表面蛋白VirB12纳米抗体的制备
编辑人员丨6天前
目的:制备能与VirB12抗原高亲和力结合的新疆双峰驼纳米抗体,为后续研究奠定基础。方法:采用VirB12重组蛋白6次免疫新疆双峰驼,从外周血中分离得到淋巴细胞后提取总RNA,通过巢式PCR扩增VHH基因片段构建噬菌体VHH展示文库。采用酶联免疫吸附测定(ELISA)固相亲和富集方法进行筛选。进行3轮亲和筛选后随机挑取出第2、3轮富集的克隆,ELISA分析可溶性表达的纳米抗体与VirB12蛋白的结合情况。经过序列测定和多重比对去除重复序列,最后得到个5非冗余序列,分别命名为D1、E6、H8、H9和H10。将筛选鉴定的5个纳米抗体基因转化WK6菌株,在16 ℃下进行胞间质可溶性表达,经Ni亲和柱纯化表达后,Western Blot和ELISA法检测纳米抗体与VirB12抗原的结合能力与热稳定性。结果:经VirB12蛋白免疫后的血清抗体效价最少为1∶24 000。从VirB12抗原免疫的新疆双峰驼淋巴细胞中获得了滴度为2.8×10 8 cfu/ml的VHH噬菌体展示文库。5株纳米抗体在WK6菌中以可溶形式表达。结果表明,5株抗VirB12纳米抗体质量分数接近90%,且具有较高的抗原结合活性与明显的抗原-抗体浓度相关性;4株纳米抗体均表现出较高的热稳定性,在90 ℃处理后,仍能保留60%以上的结合活性。 结论:通过固相筛选富集和可溶性单克隆检测鉴定获得了5株具有较高亲和力和热稳定性的抗VirB12纳米抗体,为VirB12纳米抗体的进一步开发奠定了基础。
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编辑人员丨6天前
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噬菌体在脓毒症治疗中的作用
编辑人员丨6天前
噬菌体可以直接裂解细菌对抗脓毒症,同时还可以通过免疫调节效应影响患者自身对病原菌的反应,起到协同对抗感染的作用。在抗生素的耐药性逐渐升高的情况下,噬菌体受到了中外研究者的广泛关注。随着噬菌体研究的深入,以及相关临床试验的不断开展,我们相信将噬菌体应用于脓毒症的治疗指日可待。
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编辑人员丨6天前
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A族链球菌基因组数据库建设及前噬菌体分布分析
编辑人员丨6天前
目的:通过对已报道的A族链球菌(GAS)全基因组数据进行梳理和生物信息学分析,从基因组大数据中提取前噬菌体信息,并对其在基因组中的存在状态及部分前噬菌体的基因组成进行分析,了解GAS种群内前噬菌体分布特点。方法:回顾性研究。收集下载GenBank数据库中截至2020年5月发布的GAS基因组组装序列,整理菌株重要背景信息建立本地化基因组数据库。利用生物信息学软件构建GAS全基因组系统发生树,进行核心基因组分析,并对基因组中潜在的前噬菌体及其完整性进行预测,获得前噬菌体分布特征。统计数据库中基因型种类、核心基因数量及前噬菌体的数量、长度和携带率。结果:建立了包含2 529株GAS基因组序列的数据库,涵盖140种血清型( emm基因型)。分离地点主要包括东亚、欧洲、美洲、大洋洲19个国家和地区。分离菌株疾病背景主要分为侵袭性感染、非侵袭性感染和免疫继发症3类;共鉴定出1 005个核心基因,这些基因在95%以上菌株中均存在;对其中1 798条序列分析发现,有1 366条序列存在1个或以上完整的前噬菌体,携带率为76.0%。每株菌携带完整前噬菌体的数量范围为0~6个,长度范围为32.8~62.6 kb,主要分布在30~40 kb。中国菌株近些年优势克隆中存在的前噬菌体主要为phiHKUssa、phiHKUvir和phiHKU488,主要携带 speC、spd1和 ssa 3种毒力基因。 结论:前噬菌体在GAS基因组中分布广泛,可能在其种群优势克隆演变和扩张过程中发挥重要作用,进而重塑特定 emm基因型内部种群结构。GAS基因组数据库的建立为GAS病原监测提供了重要数据支撑。
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编辑人员丨6天前
