细菌外膜囊泡与抗生素相关的研究进展
细菌外膜囊泡的研究及其在医药生物技术领域的应用进展
OMVs 除了典型的球形结构（图 1），在古细菌和其他 细菌中还发现了管形和荚状囊泡等形状结构[20-21]。OMVs 主要包括细菌周质、外膜的细胞成分，其中的物质种类包括 膜脂质、分泌蛋白、膜蛋白、脂多糖、肽聚糖以及毒力因子 等，也可能包含细胞内成分，如胞内蛋白、DNA、RNA 和 酶等[22-23]。一些细菌产生的 OMVs 可包裹特定物质，比如，
第二种假说：减少外膜和其下层肽聚糖之间的交联会使 OMVs 产生增加[34]。革兰阴性细菌的细胞膜由外膜和内膜 组成，细胞质周围有一薄层肽聚糖连接着这两种膜。Lpp 是 一种丰富的外膜脂蛋白，共价交联外膜和肽聚糖层。当 Lpp 被分解或合成的肽聚糖所破坏时，外膜的一小部分就会从肽 聚糖层解离并向细胞外凸起，形成类似球形的隔室，即为囊 泡[35]。鲍曼不动杆菌[36]和大肠杆菌[35]产生 OMVs 的情况就 是如此。
第三种假说：周质中错误折叠的蛋白质或异常的包膜成 分累积会促进 OMVs 形成。异常累积的细胞成分在高压环 境下将降低包膜完整性，从而使肽聚糖层和外膜层分离，向 外突出一部分形成 OMVs[37]。此外，还有理论认为外膜生 物物理特性的改变可能导致 OMVs 形成[38]。在外膜中加入 特定修饰的脂多糖（LPS）、磷脂或其他诱导膜弯曲的分子， 均会使膜的灵活性和流动性发生变化，导致膜曲率增加，从 而 产 生 OMVs[39] 。 并 且 ， 维 持 细 菌 膜 完 整 性 所 必 需 的 Tol-Pal 系统也可以调节 OMVs 的产生，如幽门螺杆菌[40] 和波伊德志贺菌[41]就通过这种机制产生 OMVs。
中国医药生物技术 2018 年 10 月第 13 卷第 5 期 Chin Med Biotechnol, October 2018, Vol. 13, No. 5
细菌原生质体衍生的纳米囊泡作为一种抗细菌感染的疫苗递送系统
细菌原生质体衍生的纳米囊泡作为一种抗细菌感染的疫苗递送系统摘要：广泛传播的感染性疾病能够通过研发有效的无佐剂的疫苗来有效控制，这导致了多种生物免疫刺激原件的使用作为候选疫苗。
最近，胞外囊泡像我们所知道的哺乳动物细胞的外体，微囊泡，还有格兰阴性菌的外膜囊泡，引起了作为下一代疫苗的广泛注意。
但是疫苗越有效越具有侵略性，就越容易增加严重的免疫毒副反应的风险。
现在为了优化现有的疫苗递送系统我们设计出一种细菌原生质体衍生物纳米囊泡（PDNVs）,清除其外膜的毒力部件，制作出一种普遍适用的无佐剂疫苗递送系统。
这种PDNVs展示出显著的高效产生率和安全性相比较于现有的疫苗递送工具，而且能诱导强烈的抗原特异性体液和细胞免疫应答。
而且PDNVs荷载了细菌抗原能够提供对细菌败血症小鼠的有效保护。
这种来源于细菌原生质体的非生物纳米囊泡开创了新一代，无佐剂，低毒性，用于防治传染性疾病疫苗的新道路。
关键词：原生质体，胞外囊泡，疫苗接种，外膜囊泡，胞外体囊泡随着感染性疾病发生率的上升，现有致病菌对常规治疗手段的耐受力的增加，开发一种有效安全的疫苗平台来克服感染性疾病带来的压力十分重要。
用脂质，多聚物，金和二氧化硅所制成的纳米载体的使用，是疫苗递送系统的新兴领域，因为他们能轻松的穿过血液和淋巴管，从而将疫苗有效的递送到目的部位。
但是还是面临许多问题需要解决，例如将预期的抗原载入递送载体中，佐剂的有效性，开发一种能够广泛使用的安全有效的疫苗。
最近，胞外囊泡，还有来源于哺乳动物细胞的外体和微囊泡，还有格兰阴性菌的外膜囊泡(OMVs)引起了广泛的关注。
胞外囊泡是球形双分子膜蛋白脂质直径在20-1000nm，所有活细胞都能产生。
这些囊泡具有潜力去发展新型诊断工具，靶向药物递送系统和疫苗，因为他们具有特异性的蛋白ＤＮＡ，ＲＮＡ和脂质集合，具有不同的生理病理功能。
胞外囊泡有高度的生物相容性纳米结构，展现出一个吸引人的疫苗递送系统，包含了免疫调整元件能够刺激抗原特异性免疫反应。
铜绿假单胞菌耐药性机制及其对抗生素治疗的挑战
铜绿假单胞菌耐药性机制及其对抗生素治疗的挑战铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是一种常见的细菌，广泛存在于土壤、水和生物体表面等自然环境中。
它是一种革兰氏阴性杆菌，具有强大的耐受力和适应能力，可在严苛的环境中存活并繁殖。
然而，它也是导致人类多种感染的主要病原体之一，尤其在医院内感染率较高。
铜绿假单胞菌对抗生素的耐药性机制是其展开对抗生素治疗的主要挑战之一。
以下是有关铜绿假单胞菌耐药性机制及其对抗生素治疗挑战的内容描述。
1. 多药耐药性：铜绿假单胞菌能发展出对多种抗生素的耐药性。
这主要是由于其细胞墙结构的改变，导致抗生素无法进入细胞。
此外，铜绿假单胞菌还能通过获得耐药基因和药物泵等机制来耐受抗生素的作用。
2. β-内酰胺类酶：铜绿假单胞菌常通过产生β-内酰胺类酶来降解β-内酰胺类抗生素。
这种酶会分解β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环，导致抗生素失去作用。
由于β-内酰胺类抗生素广泛应用于临床治疗中，该机制对铜绿假单胞菌的对抗生素治疗造成了很大的挑战。
3. 产生外膜囊泡：铜绿假单胞菌能够释放外膜囊泡，在其周围形成的囊泡中存在可耐受抗生素的病菌。
这些外膜囊泡提供了一种保护细菌免受抗生素的机制，加重了对治疗的困难。
4. 生化途径改变：铜绿假单胞菌还通过改变其生化途径来降低对抗生素的敏感性。
例如，它可以改变亚硝酸盐还原酶的活性，从而导致对氨基糖苷类抗生素的耐药性。
对抗铜绿假单胞菌耐药性的挑战推动了对新型抗生素的研发。
科学家们正在寻找新的目标和机制以克服这些耐药机制。
同时，利用联合治疗、顺序治疗和改变抗生素使用方法等策略也被提出，用于控制铜绿假单胞菌感染。
1. 联合治疗：联合应用不同机制的抗生素可以减少铜绿假单胞菌对抗生素的耐药性。
通过同时靶向不同的抗菌机制，联合治疗能够增加杀菌效果，提高治疗效果。
2. 顺序治疗：铜绿假单胞菌可能在感染过程中发展出新的耐药机制。
顺序治疗就是在病程中改变抗生素的使用，以绕过耐药机制并提高治疗效果。
新一代抗生素的发现抗生素学研究的最新进展
新一代抗生素的发现抗生素学研究的最新进展新一代抗生素的发现：抗生素学研究的最新进展抗生素是人类医学领域的重要发现之一，对于治疗细菌感染起到了至关重要的作用。
然而，随着时间的推移，抗生素的效果逐渐减弱。
细菌的多重耐药性成为当前严峻的问题。
因此，科学家们致力于寻找新一代抗生素，以有效对抗细菌耐药性的挑战。
本文将探讨抗生素学研究领域的最新进展。
一、挖掘天然资源中的新药物研究人员广泛探索大自然中的植物、动物和微生物等资源，期望发现新的抗生素。
对海洋中的微生物进行样品收集和筛选，已经成为一项重要的研究方向。
事实上，海洋中的微生物可以产生多种抗生素，具有极大的潜力。
同时，土壤中的细菌也是研究的热点。
新一代抗生素的发现往往源于对微生物群落的深入了解。
二、利用基因工程技术开发新药基因工程技术被广泛应用于新药开发的研究中。
科学家们通过改变细菌或真菌的基因组，使其产生新的抗生素。
通过基因编辑，科学家们能够操纵微生物的生物合成途径，以增强或改变其产生抗生素的能力。
这种方法可以大大加快新药开发的速度，同时开辟了新一代抗生素的可能性。
三、针对新的靶点进行药物设计传统的抗生素通常作用于细菌的细胞壁、细胞膜或核酸合成等靶点。
然而，随着细菌抗药性的增加，靶点多样化是新一代抗生素设计的关键。
科学家们对细菌的代谢途径和生理功能进行了深入的研究，以发现新的可供利用的靶点。
针对这些靶点进行药物设计，可以提高抗生素的特异性和效果。
四、利用纳米技术改进药物性能纳米技术在药物研究中发挥了重要作用。
通过将抗生素包裹在纳米颗粒中，可以增强其稳定性和溶解度，并减少毒副作用。
同时，利用纳米技术可以改变药物的给药途径，例如通过纳米胶囊进行局部给药，可以提高药物的治疗效果。
五、使用计算机辅助药物设计计算机辅助药物设计已成为抗生素学研究领域的重要手段之一。
科学家们通过建立模型和模拟，预测药物与细菌靶点之间的相互作用，从而筛选出具有良好抗生活性的化合物。
这种方法大大减少了实验周期和成本，提高了新药开发的效率。
蓝细菌及其膜外囊泡在制备治疗疾病药物中的应用[发明专利]
![蓝细菌及其膜外囊泡在制备治疗疾病药物中的应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d9d174ff866fb84ae55c8d88.png)
专利名称：蓝细菌及其膜外囊泡在制备治疗疾病药物中的应用专利类型：发明专利
发明人：谢辉,殷豪,陈春媛,刘祎伟,谭艺娟,饶珊珊
申请号：CN201810959107.7
申请日：20180822
公开号：CN108703977A
公开日：
20181026
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种蓝细菌及其膜外囊泡在制备治疗疾病药物中的应用，所述蓝细菌为；所述蓝细菌或其膜外囊泡可用于增加烧伤皮肤周围血管数量，提升烧伤后皮肤的愈合度。
所述蓝细菌或其胞外囊泡可用于制备治疗烧伤的药物。
本发明公开的应用为治疗烧伤尤其是深二度烧伤提供了新的安全有效的生物治疗方向。
申请人：中南大学湘雅医院
地址：410008 湖南省长沙市湘雅路87号
国籍：CN
代理机构：北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：罗莎
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细菌外膜囊泡研究进展
细菌外膜囊泡研究进展一、本文概述细菌外膜囊泡（Bacterial Outer Membrane Vesicles，简称OMVs）是近年来微生物学领域的研究热点之一，它们是由革兰氏阴性细菌外膜衍生出的纳米级囊泡结构。
OMVs在细菌生物学、感染机制、疫苗开发以及药物传递等多个方面都具有重要的应用价值。
本文旨在综述细菌外膜囊泡的研究进展，包括其结构特性、生成机制、功能与应用等方面的最新研究成果。
通过深入了解OMVs的生物学特性及其潜在应用，有望为未来的抗感染治疗、疫苗研发以及药物传递等领域提供新的思路和方法。
二、细菌外膜囊泡的结构与功能细菌外膜囊泡（Outer Membrane Vesicles, OMVs）是革兰氏阴性菌释放的一种纳米级膜囊泡，具有独特的双层膜结构，外层由细菌的外膜组成，内层则为周质空间。
这种结构使得OMVs能够携带并传递多种生物活性分子，如毒素、酶、DNA和RNA等。
在功能上，OMVs扮演着多重角色。
它们是细菌与宿主细胞间交流的重要媒介。
细菌通过OMVs向宿主细胞传递信号分子，进而调控宿主细胞的生理活动。
OMVs在细菌致病过程中发挥关键作用。
它们能够保护并传递毒素和酶至宿主细胞内，导致细胞损伤和疾病发生。
OMVs还参与细菌生物被膜的形成和维持，增强了细菌对环境的适应能力。
近年来，随着对OMVs研究的深入，人们发现它们在疫苗开发、药物传递和生物传感器等领域具有广阔的应用前景。
例如，利用OMVs 作为疫苗载体，可以高效地递送抗原至宿主细胞，诱导产生强烈的免疫应答。
OMVs也可作为药物传递系统，将药物精确地运送至病变部位，提高治疗效果。
然而，目前对OMVs的研究仍处于起步阶段，许多关键问题亟待解决。
例如，OMVs的精确释放机制、与宿主细胞的相互作用方式以及其在不同生理环境下的功能变化等。
未来，随着研究的深入和技术的发展，我们有望更加全面地了解OMVs的结构与功能，进而为疾病治疗和生物技术的发展提供新的思路和方法。
细菌外膜组成与抗生素抵抗性研究
细菌外膜组成与抗生素抵抗性研究抗生素是人类药物学发展的重要里程碑，能够快速地治疗细菌感染疾病。
但是，长期的滥用和过度使用已经导致了细菌抗生素抵抗性的问题。
虽然现在仍然可以使用许多有效的抗生素来治疗感染疾病，但是快速增长并且抵抗多种药物的抗生素耐药菌的问题令医学界十分关注。
为了对抗抗生素耐药菌的出现，研究人员们致力于深入了解细菌外膜的组成结构和抵抗机制。
本文将讨论细菌外膜组成与抗生素抵抗性研究的最新进展。
细菌外膜主要由三个层次构成：内膜、周质和外膜。
其中，外膜是细菌进行相互作用的重要界面，负责与细胞外界进行物质交换。
由于其物理化学性质与其他细胞膜不同，外膜成为细菌抗生素抵抗的重要障碍。
外膜起到保护作用的主要成分是LPS（脂多糖），是一种复杂的大分子结构，由脂质A与核心多糖连结构成而来。
作为一种强烈的免疫原和内毒素，LPS可以通过多种途径对人体产生危害。
LPS的毒性依赖于其结构种类，包括高毒性O antigen和核心多糖，以及低毒性脂质A。
研究已经表明，一些细菌株通过表达特定的LPS结构来抵抗人类免疫攻击。
除了LPS，外膜的另一个重要组分是外膜蛋白。
细菌外膜蛋白有多种结构域和功能，可以通过形成孔道、转运离子和离子毒素、抵抗免疫压力等方式来维护细菌的生存。
由于外膜蛋白具有一定的结构稳定性和特异性，因此成为研究细菌抗生素抵抗性的新靶点。
抗生素抵抗性细菌如何通过外膜组成来对抗抗生素呢？目前已经发现，许多细菌在其外膜中表达一些特定的蛋白或结构，可以通过限制抗生素进入、转运和分解等方式实现对自身的保护。
例如，假单胞菌通过表达具有抗原变异性的外膜蛋白来避免被抗生素认定和靶向攻击。
另外，许多细菌还能够通过外膜固定的负电荷和抗电性药物浓度的策略将抗生素限制在细胞外。
除了上述机制外，一些细菌还表达类似于外膜翘曲的耐药基因，这些耐药基因通过从宿主的另一种细菌中获取，并在其自身外膜中表达出来，从而增强自身的抗生素耐药性。
一种细菌外膜囊泡、包含该细菌外膜囊泡的通用纳米疫苗及其制备方法和应用[发明专利]
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专利名称：一种细菌外膜囊泡、包含该细菌外膜囊泡的通用纳米疫苗及其制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：聂广军,赵潇,程科满,赵宇亮
申请号：CN202011407688.7
申请日：20201204
公开号：CN112472802B
公开日：
20220426
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种细菌外膜囊泡、包含该细菌外膜囊泡的纳米疫苗及其制备方法和应用。
所述细菌外膜囊泡含有分子胶水蛋白SpyCatcher和/或SnoopCatcher，所述肿瘤疫苗包括所述细菌外膜囊泡以及和所述细菌外膜囊泡以异肽键形式连接的抗原，所述抗原携带SpyTag和/或SnoopTag。
本发明通过将含有分子胶水蛋白SpyCatcher和SnoopCatcher的细菌外膜囊泡作为肿瘤疫苗平台，与携带有SpyTag和/或SnoopTag的抗原进行连接即得到肿瘤疫苗，该肿瘤疫苗可以有效激活机体产生固有免疫的同时，实现对多种抗原的特异性杀伤。
依照此方法，可以快速获得针对不同来源肿瘤的个性化肿瘤疫苗。
申请人：国家纳米科学中心
地址：100190 北京市海淀区中关村北一条11号
国籍：CN
代理机构：北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：钱云
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布鲁氏菌外膜囊泡(OMVs)的制备及免疫原性评价
布鲁氏菌外膜囊泡（OMVs）的制备及免疫原性评价布鲁氏菌外膜囊泡（OMVs）的制备及免疫原性评价布鲁氏菌是一种引起布鲁氏菌病的致病菌，该疾病在许多动物种群中广泛传播，也可感染人类。
由于布鲁氏菌引起的疾病严重影响了人类和动物的健康，因此寻找一种有效的预防和治疗方法对于疾病的控制至关重要。
在布鲁氏菌研究中，外膜囊泡（OMVs）被发现具有潜在的免疫原性和药物传递特性，因此引起了研究人员的广泛关注。
OMVs是细菌细胞外膜片段，在细菌分裂时通过骨骼蛋白的调节被放出。
OMVs主要由脂质双层包围，包含主要的外膜蛋白（OMP）以及一些细胞内成分。
OMVs对于细菌的存活和传递外输信息具有重要作用，同时也被认为具有免疫活性。
在制备布鲁氏菌OMVs的过程中，最重要的是选择合适的菌株。
布鲁氏菌中的OMVs制备主要依赖于两种方法：自然释放和人工诱导。
自然释放是指在培养布鲁氏菌菌株时，OMVs自然释放到培养基中；人工诱导则是通过特定的处理方法诱导细菌释放OMVs。
一般而言，人工诱导的方法更常用且更可控，可以根据需要调整相应的参数。
这些方法包括使用低渗透压、超声波、化学诱导剂和热激等。
制备好的OMVs需要进行免疫原性评价，以确定其是否适合用作疫苗候选物。
免疫原性评价通常包括体外实验和体内实验两个方面。
在体外实验中，将OMVs与免疫细胞（如巨噬细胞和树突状细胞）共培养，观察其诱导细胞因子的释放、共刺激分子表达以及免疫细胞的活化情况。
体内实验则是在动物模型中，给予OMVs进行免疫接种，并评估其对免疫系统的激活程度和保护效果。
OMVs作为一种潜在的疫苗候选物，在布鲁氏菌病的预防和治疗中具有广阔的应用前景。
研究表明，OMVs可以诱导机体产生特异性的免疫应答，包括细胞免疫和体液免疫。
此外，OMVs还可以通过与抗原递呈细胞相互作用，激活免疫系统并促进抗原的处理和呈递，从而增强免疫应答。
由于OMVs相较于整菌疫苗而言具有更强的免疫原性和更低的毒性，因此被认为是一种更安全有效的布鲁氏菌疫苗。
人工促使细菌分泌外膜囊泡及细菌外膜囊泡对植物体效用的研究
人工促使细菌分泌外膜囊泡及细菌外膜囊泡对植物体效用的研究1.1摘要：细菌外囊泡在药物靶向中有巨大研究价值，但目前还没有将其应用在植物体上的研究。
本实验通过逆境威胁的方式促使细菌分泌囊泡，再用离心的方法从细菌中分离出细菌外囊泡，再将其作用于植物根部，并观察其在根部的富集程度已确定其靶向性。
本实验具有创新性的特点，也许会为植物疾病防治提供新的思路。
实验后得出结论，研究的细菌外囊泡在根部会有一定的富集作用，具有一定的靶向性，且细菌外囊泡会被植物吸收。
不同细菌的外囊泡也许对同种植物根部的靶向能力不同，不同植物对一种细菌外囊泡也许会有不同的反应。
这是这项研究的一片蓝海。
1.2关键词：细菌外囊泡纳米粒子靶向荧光探针标记1概述1.1目的：本选题的目的在于对细菌外囊泡纳米粒子的标准化制备以及探索细菌外囊泡纳米粒子对植物根部靶向能力的强弱。
1.2背景和意义：对于核果类果树来说，根瘤（根癌）是一大顽疾，发病率高，治疗困难，危害也大，轻则树势衰弱，重则死树。
首先，需要明确的是，根癌病是一种细菌性病害，病原是一种根癌土壤杆菌，属于农杆菌属。
病原菌主要危害果树根颈部以及组织连接处（主侧根连接处、砧穗接合处等）根癌病原菌通过根系、颈部等伤口侵入树体，诱导细胞进行无序分裂、生长，最终造成组织增生肥大，形成“瘤”。
对于根癌病，目前以防为主的观念，一旦发病，治疗相对困难。
因此非常有必要开发一种能够对根癌病有治疗效果的药剂。
纳米农药载体在药学应用中占据极为重要的地位[1]，这类纳米微粒，由天然高分子或合成类高分子化合物制成，能够将药物包封在其中，形成纳米载药传递系统。
纳米载药技术在药物传送方面具有许多自身特有的优势[2]，但是同时也一直都存在着一个问题，就是所有表面无修饰的外源性纳米药物均不能较好到达靶向部位[3]。
近年来，纳米科技发展迅速，因纳米材料具备许多新的理化特性，如小尺寸效应、大比表面积、量子效应等。
这些特性使得纳米材料越来越多地应用于电子、医学等多个领域[4]。
细菌外膜囊泡(OMV)研究进展
细菌外膜囊泡(OMV)研究进展
周舒扬;张丕奇;戴肖东;赵晓宇
【期刊名称】《微生物学杂志》
【年(卷),期】2021(41)6
【摘要】外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMV)是在细菌生命活动中不断从细菌细胞表面脱离而形成的功能性囊泡,其内部含有蛋白质、脂质和核酸等成分,具
有多种特殊的生物学功能,在细菌-细菌和细菌-宿主相互作用中起着关键作用。
虽
然大多数OMV的研究都是关于动物病原菌,但最近OMV在植物-细菌相作领域的作用已逐渐被揭示。
围绕OMV的发现、产生、成分,以及在发病和应激过程中,特
别是OMV在植物-细菌相作中生物学功能的相关研究进展进行阐述,为细菌外膜囊泡的分子机理与应用研究提供思路,并为广泛开展微生物外膜囊泡的研究提供参考。
【总页数】7页(P83-89)
【作者】周舒扬;张丕奇;戴肖东;赵晓宇
【作者单位】黑龙江省科学院微生物研究所
【正文语种】中文
【中图分类】Q93-33
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1.细菌外膜囊泡合成机制、功能及应用研究进展
2.细菌外膜囊泡与抗生素相关的研究进展
3.细菌外膜囊泡发生机制的研究进展
4.细菌外膜囊泡发生机制及其影响因
素的研究进展5.细菌外膜囊泡调节宿主天然免疫反应机制研究进展
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细菌外囊泡的研究进展
细菌外囊泡的研究进展
郭金荣;雍浩蕾;贺雅宁;李沐晓;王丽梅
【期刊名称】《中国人兽共患病学报》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】细菌外囊泡(bacterial extracellular vesicles,BEVs)是由细菌分泌的球形双层脂质纳米颗粒,包含一系列来自亲本细菌的物质。
BEVs是细菌和环境之间的重要信息传递者,其在细菌的生存和环境适应中发挥着多种作用,而且还能与宿主细胞膜作用,改变宿主细胞信号传导途径,从而影响宿主细胞的生理功能和疾病的发生与发展。
本文综述了BEVs的生物发生机制、生物学功能及其对宿主细胞调节的最新研究进展,期望对深入研究BEVs的生物学功能和致病机制有所启示,并能够为其用于临床早期诊断、预防和治疗等方面研究提供新思路。
【总页数】6页(P191-196)
【作者】郭金荣;雍浩蕾;贺雅宁;李沐晓;王丽梅
【作者单位】空军军医大学基础医学院学员五大队;空军军医大学基础医学院微生物学与病原生物学教研室
【正文语种】中文
【中图分类】R378
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1.细胞外囊泡参与调控外源因素诱导的肝毒性损伤的研究进展
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细菌外膜囊泡合成机制、功能及应用研究进展
细菌外膜囊泡合成机制、功能及应用研究进展
赵光夫;雷桂花;彭远义
【期刊名称】《中国预防兽医学报》
【年(卷),期】2018(040)008
【摘要】外膜囊泡（OMV）是一种由革兰阴性菌在生长过程中分泌的球状物质。
于1963年首次通过电子显微镜发现在紧挨着细菌细胞壁处存在着囊泡状的物质,并认为它可能和细菌的功能有关。
直到1999年,Beveridge等再次通过电镜观察外膜囊泡,分析发现其具有很多与致病相关的物质后,才逐渐引起人们的重视,相关研究也逐渐增多.
【总页数】5页(P761-765)
【作者】赵光夫;雷桂花;彭远义
【作者单位】西南大学动物科技学院,重庆400715;西南大学动物科技学院,重庆400715;西南大学动物科技学院,重庆400715
【正文语种】中文
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抗生素诱导革兰阴性菌外膜囊泡产生及发挥生理作用的机制
抗生素诱导革兰阴性菌外膜囊泡产生及发挥生理作用的机制杨逸;刘洋名;魏亚鹿;张正越;秦金红;蔡慕枫【期刊名称】《微生物与感染》【年(卷),期】2022(17)2【摘要】外膜囊泡是革兰阴性菌分泌的一种球形纳米颗粒,由外膜及其所含成分组成,是细菌在外界压力条件下分泌的具有生理活性的特殊结构。
外界压力如抗生素、缺氧等可触发细菌释放外膜囊泡,甚至在正常生长周期中,一些革兰阴性菌也会释放囊泡。
外膜囊泡与细菌的多种生理过程相关,如应激反应、毒素传递、致病、细胞间通讯、免疫调节、基因水平转移及维持微生物群稳态等。
在使用抗生素治疗过程中,尤其是当人体微生物群处于低剂量抗生素环境时,细菌会大量分泌外膜囊泡。
在肠道中,外膜囊泡释放后会通过多种机制刺激肠道而引发多种炎症。
本文综述了外膜囊泡的产生、结构及生理作用,提出抗生素治疗不但会破坏人体正常菌群而导致菌群失调,还会诱导细菌产生大量外膜囊泡而引发慢性炎症。
噬菌体治疗不破坏正常菌群,特异性杀灭细菌时也不引起外膜囊泡的产生,因此开发使用噬菌体靶向治疗细菌感染将大大减少不良反应。
【总页数】8页(P94-101)【作者】杨逸;刘洋名;魏亚鹿;张正越;秦金红;蔡慕枫【作者单位】上海交通大学医学院;上海交通大学医学院免疫学与微生物学系【正文语种】中文【中图分类】Q393.91;R453.2【相关文献】1.革兰阴性菌外膜囊泡的研究进展2.脂多糖修饰对革兰阴性菌毒力及外膜囊泡生物学特性影响的研究进展3.细菌革兰阴性菌的耐药机制——外膜通透性降低4.Nature：抗生素开发重大突破!新方法战胜革兰阴性菌的防御机制5.革兰阴性菌外膜囊泡及其作用机制的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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文章编号：1001-8689(2019)10-01119-06细菌外膜囊泡与抗生素相关的研究进展程谦 吴疆 王岱*(厦门大学分子疫苗学和分子诊断学国家重点实验室，厦门 361102)摘要：细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles, OMVs)是一种在不破坏细胞膜的情况下细菌正常分泌的球状小泡。
近年来越来越多的研究表明外膜囊泡在病原微生物感染及致病过程中发挥着重要的作用，其作用机制不同于传统的分泌系统。
目前细菌外膜囊泡在细菌毒力、细菌对环境的适应性、帮助细菌摄取营养物质和群体感应等方面的研究已非常广泛，但关于外膜囊泡与抗生素相关的研究还处于起步阶段。
因此，本文综述了细菌外膜囊泡及抗生素与细菌外膜囊泡相关的研究，以期为细菌感染治疗及减缓耐药性发展，降低致病菌毒力等工作提供参考。
关键词：细菌外膜囊泡；抗生素；耐药性；综述中图分类号：R978.1 文献标志码：AAdvances in the relationship of bacterial outer-membrane vesicles and antibioticsCheng Qian, Wu Jiang and Wang Dai(State Key Laboratory of Molecular Vaccinology and Molecular Diagnostics, Xiamen University, Xiamen 361102)Abstract Bacterial outer membrane vesicles (OMVs) are spherical vesicles that are normally secreted by bacteria without destroying cell membranes. In recent years, more and more studies have shown that outer membrane vesicles play an important role in promoting pathogenesis and enabling bacterial survival under stress conditions. Their mechanism of secretion is different from that of traditional secretion systems. Bacterial outer membrane vesicles have been widely studied in terms of bacterial virulence, bacterial survival, the intake of nutrients such as metal ions, and quorum sensing, but the research on the correlation between outer membrane vesicles and antibiotics is still in its infancy. In this review, we discuss recent advances in the study of OMVs-related antibiotics, focusing on new insights into the mechanisms of biogenesis and functions of these kinds of OMVs.Key words Outer membrane vesicles ; Antibiotics ; Resistance ; Review收稿日期：2018-12-20基金项目：国家自然基金(No. 81473251; No. 81301474; No. 31741006)；福建省中青年教师教育科研项目资助(No. JT180009)；厦门大学校长基金(No. 20720160060)作者简介：程谦，女，生于1994年，在读硕士研究生，主要研究方向病原微生物毒力因子及致病机制，E-mail: 151825428@*通讯作者，E-mail: daiwang@革兰阴性菌细胞膜包含大量的蛋白质，有着重要功能，如营养获取、黏附、分泌、信号传递和应对环境压力等，细胞膜的破坏对于细菌来说是致命的。
为了适应环境，革兰阴性菌进化出了一种在不破坏细胞膜情况下也能分泌出来的来源于细胞膜的球状小泡，其中含有DNA 、RNA 、周质蛋白、毒力因子，病原相关分子模式(PAMPs)和其他外膜成分。
由于其通常来源于细菌外膜，故又称为细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles, OMVs)[1-2]。
细菌外膜囊泡既不同于传统的分泌系统，也不同于细胞裂解及凋亡的产物。
越来越多的研究者开始将细菌外膜囊泡视为一种新的分泌系统，认为其能介导细菌中蛋白质、磷脂和核酸等生物大分子的转运，从而导致毒力和致病能力的提高、影响宿主的生理病理过程 [2]。
综 述病原微生物与感染性疾病严重威胁人类健康，目前抗生素依然是感染性疾病治疗的主要手段。
有研究表明抗生素可以影响细菌外膜囊泡的合成及分泌，反过来外膜囊泡对细菌在抗生素环境下的存活、耐药性的获得等也有作用。
但是国内关于此方面的报道不多。
故本文从细菌外膜囊泡与抗生素的角度出发，对细菌外膜囊泡这种新的分泌系统、抗生素对细菌外膜囊泡影响及细菌外膜囊泡应用等方面进行综述，以期对后续研究提供帮助。
1 细菌外膜囊泡病原微生物严重威胁人类健康，一部分原因在于原核生物进化出了各种各样巧妙的分泌途径来帮助其完成感染及致病。
除了经典的一型到六型分泌系统，细菌在生长过程中能够不断地从外膜上产生直径在20~250nm的外膜囊泡[3]。
细菌外膜囊泡是一种新型分泌系统的观点得到了越来越多的认同。
细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles, OMVs)是一种直径为20~250nm，可通过巨胞饮、小窝蛋白、网格蛋白和脂筏介导的内吞作用运输至宿主胞内或者胞外特定部位进而发挥生物学作用的活性物质[4]。
囊泡运输途径相较于其他分泌系统有许多优点：它们可以装载各种类型的物质，从蛋白类大分子毒素到疏水性小分子；对囊泡内装载物有一定保护作用；并且囊泡运输途径可以实现其他分泌系统难以做到的长距运输[5]。
1.1细菌外膜囊泡的产生电子显微镜的出现使得细菌超微结构的研究得以展开。
自从1963年与1965年的报道显示革兰阴性菌囊泡的存在，越来越多的研究表明革兰阴性菌分泌囊泡状物质是一种普遍现象[6-9]。
细菌外膜囊泡是球状膜囊泡，其形成过程与细胞应激密切相关(例如暴露于抗生素压力下)。
目前国际上关于细菌外膜囊泡形成机制有几种解释，包括局部膜重塑，脂多糖、肽聚糖及周质空间膨压的改变。
最早之前，Burdett等[10]和Hoekstra等[11]关于OMVs生物发生的研究表明，肽聚糖(PG)和细菌外膜之间交联的减少引发它们的形成。
Mashburn等[12]提出当细菌外膜磷脂，脂多糖和其他特定分子富集时细菌外膜的曲率变化导致OMVs产生。
在铜绿假单胞菌上完成的工作揭示了由群体感应分子PQS插入细菌外膜后会导致OMVs产生[13-14]。
其他像正电荷化合物、螯合剂EDTA、改变外膜蛋白稳定性还有高温、抗生素压力等环境因素也会导致OMVs的产生[1,15-17]。
这些模型的共同假设是OMVs从外膜区域突出，肽聚糖与外膜之间交联的破坏或者膨压的增加导致外膜与肽聚糖层的解离。
1.2细菌外膜囊泡的组成由于细菌种类的不同以及细菌各自生态区位的差异，其外膜囊泡也展示出了不同的组成。
虽然普遍认为细菌外膜囊泡来源于外膜和周质而不是内膜或细胞质，但越来越多的证据表明OMVs中携带脂多糖(LPS)、磷脂、肽聚糖、外膜蛋白(OMPs)、细胞壁、蛋白质(周质、蛋白质和膜结合)、核酸(DNA和RNA)等成分，并且OMVs除了经典的直径20~200nm 不等的球状结构外，在其他细菌中还发现了管状和细长型结构[18-19]。
随着蛋白质组学分析技术的进步，在OMVs中已经鉴定出了很多属于不同的功能类别蛋白质[20]，例如大肠埃希菌MG1655中就鉴定出了几百种蛋白质其中包括一些蛋白酶和肽酶。
Horstman 等[21]报道甘油磷脂，磷脂酰甘油，磷脂酰乙醇胺和双磷脂酰甘油是产肠毒素大肠埃希菌OMVs中主要脂质，其与OMVs的曲率相关。
也有报道称OMVs中存在一些不是细菌外膜成分的脂质[22]。
除了蛋白质及脂质成分，外膜囊泡腔和表面还携带相关的DNA和RNA，比如质粒和噬菌体DNA。
但核酸掺入OMVs 的实际机制仍不清楚，有研究者猜测核酸可能是细菌裂解残留物掺入OMVs中随机带入，也有一些学者认为其生物发生过程并不是偶然[23-24]。
1.3示踪OMVs运输途径的研究方法目前已经知道的OMVs进入宿主细胞的途径有巨胞饮、小窝蛋白、网格蛋白和脂筏介导的内吞作用等[25]。
但是探究OMVs进入宿主细胞后具体的作用靶标及信号通路依然是一个难题。
为了找到一种快速高效的追踪囊泡传递效应物的方法，研究者们进行了很多尝试。
Bauman等[26-28]研究者利用染料对外膜囊泡进行标记，这种染料可以实时显示OMVs进入宿主细胞、传递装载物质的过程，但这些染料也可能改变囊泡成分及生化特征导致实验误差。
Martina 等[29]研究者利用免疫学方法标记与OMVs相关表位，这种方法特异性很好，但需实验前先将细胞进行固定并且纯化OMVs相关抗体。
Kaparakis等[30-31]研究者利用宿主细胞表型上的特异性改变作为囊泡运输毒素进入胞内的一种指示。
这种方法仅适用囊泡进入细胞后有能观测到明显的标志性特征。
最近，O'Donoghue研究团队[32]提出了一种以囊泡靶向探针为导向的高灵敏度实时探究囊泡进入宿主细胞动力学的方法。
他们发现细菌细胞壁的组成会影响囊泡的摄取途径以及后续的进入动力学和摄取效率，并且脂多糖O抗原的存在使囊泡可以绕过网格蛋白介导的内吞从而提高它们进入宿主的效率。
这些快速高效的研究囊泡进入宿主并传递效应物的方法是后续研究OMVs对宿主相关影响的基础。
2 细菌外膜囊泡与抗生素OMVs已被证明含有一系列膜相关蛋白，周质蛋白和细胞质成分，涉及重要的生物功能，包括信号传导、应激反应、群体感应和毒力。
越来越多的研究表明细菌外膜囊泡与抗生素之间密切相关。
并且，抗生素治疗引起的氧化应激反应及细菌外膜囊泡的产生有可能导致机体细菌感染的加重。
2.1抗生素压力刺激OMVs的分泌抗生素压力刺激可以调节OMVs的产生。