工程细菌

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文章数：11篇

天津大学Cell子刊：厌氧菌中参与嘌呤降解的酶

尿酸是嘌呤降解的最终产物，会导致高尿酸血症和痛风，困扰数亿人。饮食中嘌呤的摄入加剧了痛风，因此一种潜在的治疗策略是增强肠道菌群对嘌呤的降解。好氧嘌呤降解涉及由O2依赖性尿酸酶催化的尿酸氧化脱芳。在严格厌氧细菌中，参与嘌呤降解的酶仍然未知。天津大学的张雁和Yiwen Wang与团队合作在Cell Chemical Biology发表文章，在严格厌氧菌中鉴定出参与嘌呤降解的酶，并将其中两种水解酶导入大肠杆菌，可缓解果蝇的痛风症状，为开发解嘌呤益生菌提供新途径。

工程细菌厌氧嘌呤解酶

王汉杰+郑浩+康君：热敏调节的工程菌用于治疗乳腺癌

天津大学的王汉杰和康君与中国农业大学的郑浩与团队在ACS Synthetic Biology发表文章，开发出一种热敏工程菌，可稳定定植在线虫、蜜蜂和小鼠的肠道，同时对热刺激具有良好的响应能力。利用热敏工程菌靶向肿瘤，热刺激诱导抗肿瘤因子-TNF-α可有效抑制小鼠4T1肿瘤生长。这些发现提示，热敏调节可作为在体内操控工程菌的手段。

乳腺癌工程细菌热刺激

天津大学：新型工程细菌实现定时定点释放药物

天津大学的郑斌团队在ACS Nano发表文章，报道了一种具有既定编程命运的定时仿生休眠体，利用休眠舱可防止微生物在体内受到复杂生物环境的破坏，同时其pH敏感涂层在消化道内解体，可用于预测微生物在体内的代谢时间和位置，从而提高仿生休眠体及其编码药物的利用率。这种仿生休眠体或可为治疗各种疾病的先进微生物疗法提供有效技术。

工程细菌定时休眠体帕金森病（(PD)）

刘尽尧团队：双修饰细菌或可实现肿瘤治疗药物的时空可控性分布

上海交通大学的刘尽尧团队在Advanced Materials发表文章，利用工程手段研发出一种细菌，可表达光热黑色素，且表面附着免疫检查点抑制剂αPD-1。通过光照对肿瘤产生加热效果，联合αPD-1发挥协同作用，重编程肿瘤免疫环境，显著抑制肿瘤生长。研究或提供一种对肿瘤治疗药物的时空可控性递送的手段。

药物递送实体瘤工程细菌

生物传感器

Nature 子刊：设计生物传感器，增强工程菌趋向性

目前，大多数细菌治疗依赖于细菌的自然趋向性，即细菌在特定的宿主组织或微环境中优先生长。即便如此，许多细菌依然会在多个生态位定殖，出现“脱靶”效应。Nature Biomedical Engineering最近发表的文章中，通过对细菌的遗传电路的编程设计，将细菌生长与感知氧气、pH值或乳酸的基因回路耦合，增强了工程细菌的趋向性。用pH值或低氧传感器设计的细菌，在生理相关的酸性或氧气条件下表现出优先生长的特性，当口服给小鼠时，在高PH和氧含量高的部位生长减弱。在带有皮下肿瘤的小鼠中，通过“和”门耦合的缺氧和乳酸生物传感器工程细菌，显示出更高的肿瘤定殖特异性。

生物传感器趋向性工程细菌特异性定殖

Nature子刊：工程菌SYNB1618或可治疗苯丙酮尿症

苯丙酮尿症（PKU）是一种因PAH基因的双等位基因突变，导致苯丙氨酸无法转化为酪氨酸的罕见疾病。Nature Metabolism上发表的一项临床1/2a期试验结果，确认了SYNB1618（工程化改造后的大肠杆菌Nissle 1917菌株，可将苯丙氨酸代谢为反式肉桂酸或马尿酸）具有良好的安全性及耐受性，并可通过剂量依赖性方式代谢苯丙氨酸。

工程细菌研究论文医学研究随机双盲对照试验苯丙酮尿症

Science 子刊：表达抗原的工程细菌可以引起机体特异性免疫反应

人的鼻咽部含有稳定的共生和潜在致病菌，可引起保护性的一级和二级免疫反应。研究表明鼻内感染共生乳糖奈瑟菌能产生安全且持续的咽部定植。因此，乳糖奈瑟菌或可作为一个载体，持续释放抗原到人体黏膜。Science Translational Medicine近期发表的文章，在乳糖奈瑟菌表面异源表达脑膜炎球菌抗原粘附素A (NadA)，并对其进行临床前质量和安全性评估，以确定工程共生菌是否可以引起有益的免疫应答。结果表明，表达NadA的工程细菌乳糖奈瑟菌，可引起人体产生有益的免疫应答。

工程细菌免疫

Nature 子刊：利用肠道芯片模型，评价工程细菌治疗苯丙酮尿症的效果

Nature Communications发表的文章中，开发了一种代表上消化道的人体肠道芯片模型，将能够表达苯丙氨酸氨裂解酶的工程细菌SYN5183应用于模型后，能导致生物标志物TCA（苯丙氨酸氨裂解酶代谢苯丙氨酸的产物）的剂量依赖性增加，同时系统性苯丙氨酸下降26.9%。使用数学模型进行模拟，校准了体外肠道芯片的结果后，显示与以前发表的非人灵长类动物的体内结果高度相关。本研究结果提示，肠道芯片模型为预测候选菌株在体内的功能提供了一个框架。

工程细菌肠道芯片苯丙酮尿症

Nature 子刊：利用工程细菌控制线虫基因表达，调节线虫的生理和行为

合成生物学的一个核心目标是可预测和有效地重新编程生命系统。由于系统的复杂性，动物生理学编程对于合成生物学仍然是一个挑战。Nature Communications近期发表的文章，提出一个细菌-线虫共生系统，在该系统中，工程大肠杆菌能识别外部信号，并通过RNA干扰秀丽隐杆线虫的gfp、sbp-1和unc-22基因来调节动物基因表达、扭动表型和脂肪代谢。通过在细菌中使用遗传电路来控制这些RNA的表达，可以用逻辑门来编程模拟秀丽隐杆线虫的生理学。本研究结果提示，利用细菌RNA或代谢产物作为媒介来编程高等生物基因表达或有助于细菌和动物之间的相互作用研究。

工程细菌线虫基因表达

Nature子刊：利用合成振荡器监测肠道内的细菌生长变化

合成基因振荡器（synthetic gene oscillators）具有控制定时功能及周期性基因表达的潜能，因其稳健性及准确性的不足，在复杂体内环境中的应用受限。Nature Communications上发表的一项最新研究，设计了一种新型合成振荡器：由三个与不同荧光蛋白偶联的阻遏蛋白组成的负反馈循环——RINGS，可在不同菌种及菌株中，通过成像监测细菌生长的周期。在小鼠肠道环境中，RINGS系统可保持稳定，可用于长期监测细菌的生长情况，并可在疾病状态下或在不同的生态位中监测细菌生长的变化。

工程细菌合成振荡器研究论文基础研究 Manuel Zorzi

微生物疗法

Nature子刊：活菌生物疗法在临床上的应用（新闻和观点）

微生物疗法是指用基因工程菌来对抗疾病。这一领域近年来发展得很快，人们已经在动物模型和人体内看到了成功的希望。发表在《Nature Biotechnology》上的一项新闻观点对Isabella等人的微生物疗法（Isabella et al., Nat Biotechnol, 2018）及相关成果进行了评论。Isabella等人使用表达苯丙氨酸羟化酶的大肠杆菌Nissle 1917菌株成功治疗小鼠和非人灵长类的苯丙酮尿症，成为微生物疗法的一个重要里程碑事件。此外，Nissle 1917和乳酸细菌在多种动物疾病模型中表现出治疗潜力，有望开展人类临床研究，从而造福个体与公众健康。

微生物疗法大肠杆菌Nissle 1917 Lactobacillus lactis 生物疗法细菌-宿主互作