专栏名称: 生物探索
探索生物科技价值的新媒体
目录
相关文章推荐
BioArt  ·  Angew Chem Int ... ·  12 小时前  
生物学霸  ·  患癌、被导师赶走,她默默无闻做了 40 ... ·  昨天  
BioArt  ·  Nat ... ·  2 天前  
生物探索  ·  Nature Medicine | ... ·  2 天前  
51好读  ›  专栏  ›  生物探索

Nature Biotechnology | 借菌造药:噬菌体巧用大肠杆菌打造活体药物车间

生物探索  · 公众号  · 生物  · 2025-02-19 16:35

正文

请到「今天看啥」查看全文


吸收瓶颈: 分子量超过500 Da的药物难以穿透肠上皮细胞
这使得目前获批的100多种生物制剂中,仅有利那洛肽(Linaclotide)等极少数能实现口服给药。研究数据显示,慢性病患者对需每日注射的药物治疗依从性不足50%,严重制约了治疗效果。

噬菌体的进化:从"细菌杀手"到"蛋白质工厂"
T4噬菌体的改造过程堪称分子生物学的精妙设计:
基因定位: 在噬菌体基因组非必需区域插入外源基因(sfgfp/serpinb1a/clpB)
智能调控: 采用噬菌体特异性启动子(gp22 promoter),确保基因表达与感染周期同步
裂解释放: 利用噬菌体裂解周期(Lytic Cycle)的自然特性,将治疗蛋白释放至肠道黏膜
实验数据显示,改造后的T4::sfgfp噬菌体在小鼠肠道黏膜产生的超折叠绿色荧光蛋白(Superfolder GFP)浓度达到1.5×10⁴ AU/OD,是背景荧光的300倍。这种时空可控的蛋白质生产方式,成功规避了传统工程菌面临的定植竞争难题。

炎症性肠病的精准打击:让噬菌体"驯服"失控的免疫
在溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis)模型中,研究团队展示了令人振奋的结果:
中性粒细胞弹性蛋白酶(Neutrophil Elastase, NE)活性: T4::serpin组较野生型降低68%(P<0.0001)
结肠炎病理评分: 黏膜厚度增加40%,CD24+抗炎中性粒细胞比例提升2.3倍
体重变化: 在7天葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulfate Sodium, DSS)诱导期,治疗组多维持5.2%的体重
这种通过噬菌体递送丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin B1a)的策略,不仅中和了过度活跃的NE,更重要的是通过CD24-Siglec信号轴重塑了免疫微环境。这种"治本"而非"治标"的干预方式,为慢性炎症疾病提供了全新治疗范式。

对抗肥胖的"分子骗局":肠道里的饱腹感骗局
在饮食诱导肥胖模型中,噬菌体展现了更复杂的调控能力:
ClpB蛋白的拟态魔法: 其五氨基酸基序与α-MSH(α-Melanocyte-Stimulating Hormone)同源,激活肠道内分泌细胞MC4R受体
代谢改善: 治疗组日均摄食量减少22%(2.8g→2.2g),夜间活动量增加37%
炎症缓解: 血清IL-23、IL-1α水平分别下降53%和41%,肝脏脂肪变性面积缩小28%
有趣的是,尽管噬菌体裂解导致大肠杆菌数量周期性波动,但工程噬菌体在肠道中的存续时间超过25天。这种持续的药物生产能力,突破了传统益生菌需要每日补充的技术瓶颈。






请到「今天看啥」查看全文