近日,我校戴建君/鞠艷敏團(tuán)隊(duì)在學(xué)科頂尖期刊Advanced Functional Materials上發(fā)表了題為“Precision-Guided Killer” Engineered Phage for Combating Carbapenem-Resistant Klebsiella Pneumoniae Induced Inflammatory Bowel Disease的最新研究成果。我校2021級(jí)博士生竺佳穎和2023碩士生劉揚(yáng)悅為論文的共同第一作者,我校戴建君教授,南通大學(xué)諸葛祥凱副教授,我校藥學(xué)院徐莉莉副教授、鞠艷敏副研究員為通訊作者,中國(guó)藥科大學(xué)為論文的第一通訊單位。
炎癥性腸?。?/span>Inflammatory bowel disease,IBD)是一種自身免疫性炎癥性疾病,其特征是不受調(diào)節(jié)的固有和適應(yīng)性免疫反應(yīng)導(dǎo)致持續(xù)的組織損傷。當(dāng)腸道微生物群紊亂時(shí),耐碳青霉烯類(lèi)肺炎克雷伯菌(Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae,CRKP)傾向于在結(jié)腸定植,并在遺傳易感的宿主中引起嚴(yán)重的腸道炎癥。噬菌體作為潛在抗菌藥物替代療法,已在多國(guó)獲批用于治療耐藥菌感染的臨床試驗(yàn)。噬菌體憑借靶向細(xì)菌的特性,在治療CRKP感染的IBD中展現(xiàn)出可局部復(fù)制和調(diào)節(jié)菌群等優(yōu)勢(shì)。但由于細(xì)菌對(duì)噬菌體的耐受性及IBD引發(fā)的腸道免疫紊亂,傳統(tǒng)噬菌體療法存在細(xì)菌清除效率降低與治療失敗的局限性。因此,增強(qiáng)噬菌體抗菌及清除活性氧的能力,可作為攻克感染性IBD的關(guān)鍵策略。
針對(duì)上述臨床挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)借助二氧化鈰(CeO2)納米藥物的抗炎和抗菌能力,對(duì)我國(guó)優(yōu)勢(shì)流行ST11 KL64型CRKP的烈性噬菌體進(jìn)行工程化改造。結(jié)果表明,該工程化噬菌體具有強(qiáng)大的抗菌、抗生物膜和抗炎能力。工程化噬菌體通過(guò)識(shí)別細(xì)菌莢膜多糖及外膜蛋白實(shí)現(xiàn)靶向選擇ST11 KL64型CRKP菌株。該工程化噬菌體可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)宿主基因表達(dá),利用宿主菌的合成機(jī)制完成子代噬菌體繁殖,同時(shí)顯著抑制能量和氨基酸代謝相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而誘導(dǎo)ST11 KL64型CRKP的死亡。進(jìn)一步的研究表明,工程化噬菌體能夠選擇性抑制小鼠腸道致病菌增殖并促進(jìn)有益菌生長(zhǎng),有效重塑腸道微生態(tài)平衡,恢復(fù)腸道屏障。綜上所述,本研究為開(kāi)發(fā)噬菌體精準(zhǔn)抗菌療法提供了新策略。
該研究工作獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào):32172855、31702252)和江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(現(xiàn)代農(nóng)業(yè))(項(xiàng)目編號(hào):BE2022329)的支持。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202500754

工程化噬菌體Phage@CeO2用于治療感染性腸炎的示意圖
(供稿單位:藥學(xué)院,撰寫(xiě)人:劉華,審稿人:劉帆)