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2022年8月4日，来自加州大学圣地亚哥分校的Amir Zarrinpar团队在Cell杂志上发表了一篇题为Intestinal Transgene Delivery with Native E. coli Chassis Allows Persistent Physiological Changes的文章，他们证明从小鼠粪便培养物中分离的天然大肠杆菌被修饰以表达功能基因，重新引入这些菌株会在肠道中稳定定植并持续表达。这种工程化的大肠杆菌可以在给药数月后诱导影响宿主生理和逆转宿主病理的功能变化。因此，使用原住细菌作为“敲入”特定功能的底盘，可以对宿主中特定微生物活动进行研究，并实现具有治疗目的的LBT。

在本研究中，作者使用了一种天然大肠杆菌EcAZ-1，即一种从杰克逊实验室（Bar Harbor, ME）获得的CR-WT C57BL/6雄性小鼠粪便中分离出来的菌株，通过噬菌体转导将与卡那霉素抗性相关的GFP引入EcAZ-1，以产生可追踪的细菌 EcAZ-2。随后对其进行工程改造生成两种不同的工程化细菌：EcAZ-2 BSH+（胆汁盐水解酶）和EcAZ-2 IL10+。接下来，作者对未经抗生素处理的C57BL/6 小鼠中进行灌胃以评估候选底盘稳定定殖小鼠肠道的能力，EcAZ-2在全部小鼠中稳定维持定植超过110天。随后，作者通过培养胃肠道以确定肠道各个区域的细菌定植程度，与已报道的工程化非天然大肠杆菌相比，EcAZ-2定植于近端肠道/小肠，其中，BSH菌株在盲肠和回肠中的定植最高，而IL-10菌株在盲肠和空肠中的定植最高。此外，从两种小鼠获得的细菌分离物均能检测到BSH和IL-10，说明EcAZ-2可以长期稳定和持续地定植于宿主，同时保留插入基因功能。

这项工作展示了一种简单的、几乎任何实验室都可以完成的技术，以提高利用工程细菌有效改变宿主生理机能的能力。通过将该技术与天然菌株相结合，证明了来自宿主的大肠杆菌可以用作底盘，将特定功能敲入肠道微生物组，单次植入后即可引起持续的生理变化、病理表型的逆转、持续的代谢变化等。如果工程化的天然细菌策略成功开发并转化为人类，它就有可能引入新的治疗性生物治疗药物，从而在不依赖患者依从性的情况下改善慢性病的治疗。

参考文献：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00843-1

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