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为解决耐万古霉素粪肠球菌感染治疗难题，作者[第一作者单位] 研究人员开展针对该菌的噬菌体研究。他们分离出噬菌体 vB_Efa_ZAT1，发现其能有效控制感染。这为治疗相关感染提供新思路，值得科研读者一读。
在医院里，有一种细菌给大家带来了不小的麻烦，它就是耐万古霉素粪肠球菌（Enterococcus faecalis）。这种细菌可厉害了，它能引发各种感染，像感染性心内膜炎、尿路感染、菌血症，还有脑膜炎等等。想象一下，病人本来就身体虚弱，再被这种细菌盯上，病情往往会加重，治疗起来也更困难，死亡率也跟着升高，治疗费用更是蹭蹭上涨，简直就是雪上加霜！
而且啊，随着抗生素的滥用、过度使用以及不合理处置，越来越多的细菌变得耐药，耐万古霉素粪肠球菌就是其中的典型代表。它就像穿上了一层 “铠甲”，很多传统的抗生素对它都束手无策。面对这种情况，科学家们着急了，他们迫切需要找到新的方法来对抗这些耐药细菌，于是把目光投向了噬菌体疗法。
噬菌体疗法其实就是利用病毒来对付那些致病的细菌。它就像是细菌的 “天敌”，专门攻击细菌。在东欧，噬菌体疗法已经有了成功使用的历史，大家都希望它能成为后抗生素时代替代传统抗生素的有效方法。这不，为了探索噬菌体疗法对抗耐万古霉素粪肠球菌的潜力，作者[第一作者单位] 的研究人员展开了深入研究，他们的研究成果发表在了《BMC Microbiology》期刊上，论文题目是《Isolation, characterization, and in vivo evaluation of a novel lytic bacteriophage vB_Efa_ZAT1 against multi-drug resistant Enterococcus faecalis》 。经过一系列研究，他们发现噬菌体疗法或许真的能成为对抗耐万古霉素粪肠球菌感染的有力武器，这一发现为治疗这类感染带来了新的希望。
为了完成这项研究，研究人员使用了不少关键技术方法。他们先是用富集技术从污水里分离出噬菌体，接着通过双层平板法对噬菌体进行纯化和滴定。然后，运用透射电子显微镜观察噬菌体的形态，用生物信息学方法分析噬菌体的基因组。在动物实验方面，他们建立了小鼠感染模型，来评估噬菌体疗法的效果。
下面咱们来详细看看研究结果。
噬菌体的分离与鉴定
研究人员把临床分离的耐多药粪肠球菌菌株 Lb - 1492 当作宿主微生物，从污水样本里分离出了一种噬菌体。这个噬菌体可厉害啦，它能在宿主细菌上形成清晰的裂解圈，在双层软琼脂平板上还能产生透明的噬菌斑呢。研究人员给它取了个名字，叫 vB_Efa_ZAT1（简称 ZAT1）。通过透射电子显微镜观察，发现 ZAT1 有个像足球一样的二十面体头部，尺寸是宽 79.5nm、长 91.6nm，还拖着一条长长的尾巴，尾巴长 202nm、宽 12.1nm。根据这些特征，研究人员判断它属于Efquatrovirus属。
噬菌体的稳定性、宿主范围及相关特性研究
研究人员对 ZAT1 噬菌体的稳定性、宿主范围等进行了研究。在稳定性方面，它表现得相当出色。在 4°C - 65°C 的温度范围内，它都能保持稳定，在 pH 值 4 - 9 的环境里，也能维持较高的滴度，最适宜的温度是 37°C，最适宜的 pH 值是 7.4。就好像它是一个适应能力很强的 “小战士”，能在不少环境里生存作战。在宿主范围上，ZAT1 噬菌体就有点 “挑食” 了，它对分离它时所用的宿主细菌粪肠球菌有特异性，对其他测试的菌株，像屎肠球菌（E. faecium）、大肠杆菌（E. coli）和铜绿假单胞菌（P. aeruginosa），基本没什么活性，只对屎肠球菌 65 菌株有一点点微弱的作用。
噬菌体的裂解活性和一步生长曲线
研究人员研究了 ZAT1 噬菌体对粪肠球菌生长的抑制作用，发现不同感染复数（MOI）的 ZAT1 噬菌体都能有效地抑制细菌生长。没有噬菌体处理时，粪肠球菌有个生长过程，先经历一个 1 小时的迟缓期，接着进入对数生长期，细菌密度快速增加。但是加入噬菌体后，不同 MOI（0.1、1、10、100 和 1000）处理下，细菌生长都被抑制了，光密度（OD<sub>620</sub>nm）值都比没有噬菌体处理的对照组低。ZAT1 噬菌体的一步生长曲线显示，它的潜伏期大约是 25 分钟，上升期约 30 分钟，平均裂解量高达 1263 PFU / 细胞。这说明它能快速地在细菌体内繁殖，然后 “冲出去” 感染更多细菌。
噬菌体的抗生物膜活性
生物膜对细菌来说就像是一层坚固的 “堡垒”，能帮助细菌抵抗抗生素。研究人员发现 ZAT1 噬菌体有破坏生物膜的能力。通过结晶紫染色法和活菌计数法检测，他们发现 ZAT1 噬菌体可以显著降低生物膜中的细菌活菌数，还能减少生物膜的量，让细菌的 “堡垒” 不再那么坚固。
噬菌体基因组特征及系统发育分析
研究人员对 ZAT1 噬菌体的基因组进行了深入研究。它的基因组是线性双链 DNA，长度为 42,928bp，GC 含量是 34.8%。基因组里没有发现 t - RNA、耐药基因和温和噬菌体的标记，这意味着它在治疗应用上可能比较安全。通过注释和分析，预测出 67 个开放阅读框（ORF），不过有 39 个（58%）基因的功能还不清楚。对已知功能的基因分析发现，它们和噬菌体的形态发生、DNA 复制与修复、宿主裂解以及基因组包装裂解等功能有关。通过 BLASTn 分析、ANI 分析和系统发育分析，研究人员确定 ZAT1 噬菌体是Efquatrovirus属的一个新物种。
噬菌体的体内毒性测试及治疗效果研究
在进行噬菌体疗法之前，得看看它对动物有没有毒性。研究人员用小鼠做实验，发现噬菌体对小鼠没有毒性，这让大家松了一口气。接着，他们用小鼠感染模型来测试噬菌体治疗耐万古霉素粪肠球菌引起的菌血症的效果。结果令人惊喜，不同 MOI（10、1、0.1）的 ZAT1 噬菌体单次腹腔注射都能有效地控制小鼠的菌血症。用 MOI 为 10 的噬菌体溶液治疗时，细菌数量在 3 小时内显著降低，到 72 小时时达到最低，降低了 3.2 个对数级。MOI 为 1 和 0.1 的噬菌体溶液也有类似的效果，分别降低了 2.8 和 2.5 个对数级。而且，接受噬菌体治疗的小鼠存活率大大提高，MOI 为 1 和 0.1 的治疗组小鼠存活率达到 100%，MOI 为 10 的治疗组小鼠存活率也有 80%。组织病理学分析显示，经过噬菌体治疗的小鼠心脏组织炎症明显减轻，白细胞浸润也比感染对照组轻。
从研究结论和讨论部分来看，这项研究意义重大。噬菌体疗法作为传统抗生素的替代方法，在治疗耐万古霉素粪肠球菌感染方面展现出了潜力。ZAT1 噬菌体不仅在体外对细菌有很好的抑制作用，在体内也能有效控制感染，还能减少生物膜中的细菌数量。不过，噬菌体疗法目前还面临一些挑战，比如噬菌体的稳定性、宿主范围较窄、药代动力学信息不足以及宿主免疫反应等问题。但这并不影响它成为未来治疗耐药细菌感染的希望之星。随着研究的不断深入，科学家们或许能找到解决这些问题的办法，让噬菌体疗法真正应用到临床治疗中，为那些被耐药细菌感染折磨的患者带来新的曙光。
