金葡菌和大肠杆菌细菌外囊泡的生物学特性比较研究

作者：于海宽; 冯韬锦; 王端阳; 姜矞恒; 陈铭; 李毅; 尹鹏滨; 张里程; 唐佩福; 刘蜀彬

来源：解放军医学院学报, 2022, 1-6.

• 超速离心
• 金葡菌外囊泡
• 大肠杆菌外囊泡
• 生物学功能

背景近年来研究发现细菌可分泌细菌外囊泡(bacteria extracellular vesicles, BEVs)，并发挥重要的生物学功能。工程化修饰细菌外囊泡进行药物递送载体构建、新型疫苗研发已成为研究新热点。然而目前缺乏对不同来源的细菌外囊泡的相关特性的比较研究。目的 探索金葡菌为代表的革兰氏阳性菌和大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌来源细菌外囊泡的理化性质和生物学特性。方法 本研究通过切向流过滤系统(TFF)结合超速离心法提取金葡菌和大肠杆菌的细菌外囊泡，并通过电镜形貌、粒径、电位、蛋白产量、免疫细胞激活情况对金葡菌和大肠杆菌细菌外囊泡进行比较。结果 透射电镜下观察的细菌外囊泡呈现杯状、茶托状的双层膜结构，大小在20～300 nm左右；金葡菌外囊泡37.84～396.10 nm，大肠杆菌外囊泡13.54～78.82 nm；金葡菌和大肠杆菌的细菌外囊泡带负电荷，分别为(-19.7±0.17) mV和(-24.1±2.55) mV；金葡菌和大肠杆菌外囊泡的蛋白产量分别为(0.94±0.04) mg、(1.71±0.19) mg；颗粒数分别为4.00×10~(11)(±1×10~(10))个/mL、9.47×10~(11)(±2.52×10~(10))个/mL；颗粒数/蛋白量比值分别为5.59×10~(11)(±1.6×10~(10))、4.24×10~(11)(±6.43×10~(10))；加入金葡菌囊泡后，巨噬细胞系RAW264.7中CD86阳性细胞占比为20.23%，比对照组(PBS组)升高45.9倍(P<0.001);CD206阳性细胞占比为4.5%，比对照组升高34.6倍(P<0.001)。加入大肠杆菌外囊泡后RAW264.7的CD86阳性细胞占比为11.16%，比对照组升高25.4倍(P<0.001);CD206阳性细胞占比为2.09%，比对照组升高16.1倍(P<0.05)。结论 本研究通过切向流过滤系统结合超速离心法成功提取出金葡菌和大肠杆菌的细菌外囊泡，且金葡菌外囊泡直径略大于大肠杆菌外囊泡，Zeta电位比大肠杆菌略高。同等培养条件下，金葡菌外囊泡产量比大肠杆菌外囊泡低，但是对免疫细胞激活能力更强。

• 单位
  哈尔滨医科大学附属第二医院; 解放军总医院