治疗性蛋白质的口服输送通过工程细菌类型零分泌系统
Xu Gong1,2, Shan Liu1,2, Bozhang Xia3
1Beijing Advanced Innovation Center for Biomedical Engineering, School of Medical Science and Engineering, Beihang University, Beijing, P. R. China.
工程细菌通过外膜囊泡 (OMVs) 通过肠道屏障传递治疗性蛋白质. 这种口服蛋白质输送系统显示出治疗代谢障碍的潜力.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 药物运输 药物运输 药物运输
背景情况:
- 基因工程细菌具有治疗潜力,但通常将治疗方法局部化到肠道.
- 治疗分子在肠道之外的有效传递是工程微生物疗法的重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种口服蛋白质输送系统,使用工程细菌及其外膜囊泡 (OMVs).
- 研究OMVs将治疗酶通过肠道上皮屏障输送到循环中的能力.
- 为了评估这种基于OMV的输送系统对代谢障碍的治疗疗效.
主要方法:
- 工程 *Escherichia coli* Nissle 1917 (EcN) 使用一种类型零分泌系统 (T0SS) 将酶加载到OMV中.
- 使用体外和体外模型评估OMV透肠道上皮屏障的情况.
- 评估OMVs在消化液和循环中的酶活性和稳定性.
- 在使用尿酶载荷OMV的超尿素性小鼠模型中证明治疗效果.
主要成果:
- 工程 EcN 产生的 OMV 能够通过皮诺细胞和动依赖的途径穿越完整的肠上皮质屏障.
- OMVs成功地提供了功能性酶,这些酶催化了消化液中的排毒反应,并进入了循环.
- 修改后的基于T0SS的OMV输送系统在超尿性小鼠中显示出比直接蛋白质分泌更高的治疗效果.
- 装有酶的OMV有效地排毒了人体血清样本.
结论:
- 工程细菌OMVs代表了一个可行的平台,用于口服输送治疗性蛋白质超越肠道.
- 这种T0SS介导的OMV输送系统在治疗代谢障碍和其他系统性疾病方面表现有前途.
- 这项技术有助于将工程化共生细菌作为活体疗法的系统应用.
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