咱们聊聊细菌“邮差”,这玩意儿是最近挺火的研究对象,叫外膜囊泡,简称OMV。它们是革兰氏阴性菌吐出来的纳米级泡泡,大小在20到300纳米之间,里面装着各种活性蛋白、脂质、核酸和代谢物。其实几乎所有革兰氏阴性菌都会往外吐泡泡,只不过具体的结构和成分因为物种不同而有所差异。 话说回到1963年,科学家第一次用电子显微镜在细菌细胞壁周围看到了这些小泡泡,当时也就觉得挺有意思;直到1999年大家发现它们身上携带了很多致病物质,这才把研究热情给点燃了。 说起这些囊泡是怎么形成的,其实挺有意思。革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁结构完全不一样。阳性菌的细胞壁厚实得像铠甲,主要是肽聚糖和磷壁酸组成;阴性菌的细胞壁薄很多,除了肽聚糖还有脂蛋白、磷脂和脂多糖这些东西。正是因为这层“软壳”的存在,阴性菌才有了吐泡泡的能力。 具体的形成过程有两种方式:一种是外膜起泡,像是吹气球一样慢慢鼓起一个包,然后脱落下来就成了OMV;另一种是细胞溶菌,也就是噬菌体来了以后分解了肽聚糖导致细胞裂解,碎片自组装成了内外膜囊泡(OIMVs)或者溶菌外膜囊泡(EOMVs)。这里要注意一下,EOMVs里面可能混进了一些细胞质的成分,纯度不如OMV高。还有个小插曲是阳性菌也能吐泡泡,不过它们是内溶酶破坏了肽聚糖以后释放出来的胞质膜泡(CMVs)。 现在来说说这几种囊泡的超能力吧:第一,它们可以把白细胞毒素、腺苷酸环化酶-溶血素、溶细胞素A这些毒力因子打包送进宿主体内;第二,它们既能激活免疫反应又能压制免疫反应;第三,它们能把有害的东西包裹起来给自己减负;第四,它们还能帮助细菌抱团形成生物膜对抗药物。 把这些囊泡请进实验室后用途可大了:第一个是做成非复制性疫苗,这玩意儿安全又高效;第二个是用来做液体活检,在泡泡里就能看出炎症程度;第三个是精准抗菌的新思路。 为了更好地研究这些囊泡,科研团队开发了一套分离试剂盒。以前用超速离心费时费力的做法已经过时了,这个试剂盒利用亲和树脂层析就能轻松搞定。操作起来特别简单、重复性也好,还能把大体积样本浓缩20到40倍。不同规格的试剂盒可以处理10毫升或者40毫升的细菌培养液,完全满足从初步筛选到规模化生产的各种需求。 BCA和NTA检测显示颗粒浓度高、纯度好、粒径分布窄。透射电镜下能看到这些被捕获的囊泡呈现出典型的茶托状结构。不管是E.coli的OMV还是S.aureus的MVs都能被检测出来,说明这个试剂盒对不同种类的细菌都管用。