具有犬猪双宿主特异性的支气管败血波氏杆菌噬菌体PBb001的特性及其生物膜破坏潜力研究

《Virology》：A bacteriophage with dual host specificity for canine and porcine Bordetella bronchiseptica: Characterization and biofilm disruption potential

本文报道了一株新型噬菌体PBb001，该噬菌体对犬源和猪源支气管败血波氏杆菌（Bordetella bronchiseptica）均具有裂解活性，且基因组中不含溶原性基因、毒力因子和抗生素耐药性基因。研究显示PBb001在4-60°C和pH 3-11范围内稳定性良好，能显著抑制浮游菌生长（OD600）并有效破坏生物膜（OD595），为替代抗生素控制呼吸道感染提供了新策略。

　　

Highlight

噬菌体PBb001的宿主范围

为确定噬菌体PBb001的宿主范围，我们筛选了56株细菌，包括50株支气管败血波氏杆菌、1株多杀性巴氏杆菌和5株百日咳鲍特菌。通过初步的点滴法试验发现，PBb001能裂解其中48株支气管败血波氏杆菌（表1），这一结果在代表性菌株的平板效率测定中得到了进一步验证（参见补充表S1）。

噬菌体形态

在37°C标准培养条件下，透射电子显微镜观察显示PBb001具有典型的肌尾噬菌体形态特征。其二十面体头部直径约为72纳米，并带有一个可收缩的尾鞘结构，尾部长度约120纳米。这种形态特征与已知的对抗生素耐药性病原体具有高效裂解能力的噬菌体类型相符。

讨论

支气管败血波氏杆菌能感染多种哺乳动物，尤其对猪和犬群造成显著影响，并在特定情况下存在向人类传播的人畜共患风险。研究表明，不同分离株的抗生素耐药性谱存在显著差异。近年来，多重耐药支气管败血波氏杆菌菌株的出现日益严重，其对青霉素类、大环内酯类等多种抗生素的耐药性已被广泛报道。更值得注意的是，该菌株强大的生物膜形成能力进一步增强了其对环境胁迫和抗生素的耐受性，形成顽固的"细菌堡垒"。本研究中分离的噬菌体PBb001展现出独特的双宿主特异性，能同时靶向犬类和猪源菌株，这种跨宿主活性在噬菌体疗法中较为罕见。其宽泛的温度和pH稳定性表明该噬菌体具备适应复杂体内环境的优良特性。基因组分析未检测到毒力因子和耐药基因，为其生物安全性提供了重要依据。特别值得关注的是，PBb001不仅能有效抑制浮游菌生长，还表现出显著的生物膜破坏能力，这为解决由生物膜介导的慢性感染难题提供了新思路。

结论

总之，我们成功分离并鉴定了一株新型的支气管败血波氏杆菌噬菌体PBb001。该噬菌体对猪源和犬源支气管败血波氏杆菌均具有裂解活性，在4-60°C温度范围和pH 3-11条件下表现出优异的稳定性。体外抑菌实验表明，PBb001能有效抑制细菌生长并破坏预形成的生物膜，展现出作为抗生素替代品的巨大潜力。