近日，山东农业大学动物医学院苏峰副教授团队在《Chemical Engineering Journal》在线发表了题为“Engineered bacterial nanosyrines delivered human β-defensin-3 eliminated mammary intracellularly colonized Staphylococcus aureus”的研究论文。该研究成功开发了一种基于光杆弧菌毒力盒（PVC）的工程化细菌“纳米注射器”靶向递送系统，能够精准将人β-防御素-3（HBD3）递送至乳腺细胞内，有效清除定殖的金黄色葡萄球菌，为顽固性亚临床乳腺炎的治疗提供了全新的技术方案。
亚临床乳腺炎给乳品行业造成了巨大的经济损失，而金黄色葡萄球菌在乳腺细胞内的定植是其治疗持续困难的主要原因。光杆菌毒力盒（PVC）递送系统的开发为治疗由胞内细菌引起的感染提供了潜在解决方案。本研究首先通过同源重组技术将金黄色葡萄球菌SraP基因导入PVC13尾蛋白，并将人β-防御素-3（HBD3）抗菌肽载入PVC调控元件中，构建了针对细菌感染细胞的靶向递送系统。该组装体形成了能够递送HBD3的PVC-SraP靶向系统。小鼠实验表明，重组PVC-SraP系统能有效将HBD3递送至乳腺组织及细胞中，从而清除定植的金黄色葡萄球菌。此外，对乳腺细胞的感染及治疗实验表明，2.5 mg/mL的PVC可在不产生明显细胞毒性的情况下消除胞内细菌。转录组学和蛋白质印迹分析证实，通过PVC靶向系统递送的HBD3可抑制 NF-ĸB 信号通路，从而减轻乳腺组织的炎症反应。
在本研究中，研究人员基于SraP蛋白设计了具有靶向能力的PVC系统，体外和体内实验证明了其有效杀灭定植的金黄色葡萄球菌的能力。此外，还采用转录组学分析方法探究了其生物活性背后的潜在作用机制。本研究为未来治疗胞内及耐药细菌提供了技术基础。
图1 工程化PVC改造示意图
山东农业大学为论文的第一完成单位。山东农业大学动物医学院苏峰副教授为该论文通讯作者，团队成员朱亚杰、周翔为论文共同第一作者，团队成员王甜甜、康澳参与该研究。山东农业大学动物科技学院研究生孟凡涛、山东农业大学动物医学院王栋副教授、王靖雷副教授为本实验提供重要帮助。该研究得到了国家重点研发计划项目经费的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726069275
编 辑：万 千
审 核：贾 波
