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为解决耐药铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）感染治疗难题，研究人员对 fMGyn-Pae01 噬菌体展开研究，发现其特性及应用潜力。
在微观的生物世界里，细菌与噬菌体的 “战争” 从未停止，而这场 “战争” 的走向，对于人类健康有着至关重要的影响。铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）作为一种机会致病菌，属于 ESKAPE 病原体（包括粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠杆菌属等），是医院感染的主要病原体之一，并且对抗生素具有高度耐药性 。它能引发多种感染，如肺炎、菌血症、手术伤口感染和烧伤伤口感染等，尤其在免疫功能低下的患者中更为常见。更为棘手的是，它还能形成生物膜（Biofilm），这种结构比浮游细胞更能抵抗抗生素，容易导致慢性感染。目前，治疗铜绿假单胞菌感染越来越困难，因此，寻找新的治疗方法迫在眉睫，噬菌体疗法（Phage therapy）便成为了研究的热点。
来自芬兰赫尔辛基大学和赫尔辛基大学医院的研究人员 Kira Ranta、Mikael Skurnik 和 Saija Kiljunen 等，针对铜绿假单胞菌感染治疗难题，开展了对噬菌体 fMGyn-Pae01 的研究。相关研究成果发表在《Virology Journal》上。该研究为铜绿假单胞菌感染的治疗提供了新的思路和潜在方案，对推动噬菌体疗法的发展具有重要意义。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。电子显微镜技术用于观察噬菌体的形态；全基因组测序（Whole genome sequencing，WGS）及生物信息学分析，对噬菌体基因组进行测序、注释和比较分析，以确定其基因特征和进化关系；通过液体培养法检测噬菌体的宿主范围；利用突变体筛选和测序技术，分离噬菌体抗性突变体并分析其基因突变情况；采用运动性测定、噬菌体吸附测定和生物膜测定等实验，研究噬菌体与宿主细菌之间的相互作用。
研究结果如下：
- 噬菌体分离与形态：从商业噬菌体鸡尾酒中成功分离出 fMGyn-Pae01 噬菌体。电子显微镜分析显示，它具有二十面体头部和可收缩尾部，属于肌尾噬菌体（Myovirus）形态，尺寸符合 Jumbo 噬菌体（基因组大小在 200kb - 500kb 的噬菌体）特征。
- fMGyn-Pae01 是类似 phiKZ 的 Jumbo 噬菌体：对 fMGyn-Pae01 进行全基因组测序，其基因组大小为 277,803bp，编码 358 个预测基因。基因组分析表明，它与 phiKZ 相似，属于 Chimalliviridae 科，且不含有与溶原性、细菌毒力或抗生素抗性相关的基因，符合治疗性噬菌体的安全要求。通过与其他噬菌体基因组的比较，发现它与 26 个最接近的噬菌体基因组序列同一性较高，与 phiKZ 和 OMKO1 的整体基因组同一性分别为 98.47% 和 99.49%，应被视为同一物种的菌株。
- fMGyn-Pae01 具有广泛的宿主范围：研究人员用 fMGyn-Pae01 对 142 种细菌菌株进行感染测试，发现它能有效感染 43% 的铜绿假单胞菌菌株，低效感染 7% 的铜绿假单胞菌菌株，且感染敏感性不依赖于 O - 血清型，表明其具有较广的宿主范围，但它仅能感染铜绿假单胞菌，不感染其他测试的细菌物种。
- fMGyn-Pae01 利用细菌鞭毛作为受体：为确定噬菌体受体，研究人员分离出 5 个 fMGyn-Pae01 抗性突变体并进行全基因组测序，发现突变体的基因突变均影响了鞭毛生物合成或相关调控基因。运动性测定和噬菌体吸附测定结果表明，fMGyn-Pae01 利用细菌鞭毛作为噬菌体受体来启动感染。
- fMGyn-Pae01 不能防止生物膜形成：研究人员评估了 fMGyn-Pae01 对生物膜形成的影响，结果显示它对生物膜形成没有抑制作用，反而在野生型菌株中略有增加生物膜形成的趋势。
研究结论和讨论部分指出，fMGyn-Pae01 是一种裂解性、类似 phiKZ 的 Jumbo 噬菌体，具有广泛的宿主范围，使用细菌鞭毛作为噬菌体结合受体，且未发现与毒力、抗性相关基因，在噬菌体疗法方面具有安全性。然而，它不能抑制细菌生物膜形成，这可能会降低其作为单一噬菌体在生物膜相关疾病治疗中的潜力。但考虑到其广泛的宿主范围、来自商业噬菌体疗法鸡尾酒以及类似噬菌体 OMKO1 已成功用于治疗的情况，fMGyn-Pae01 仍适合用于噬菌体疗法。未来，可进一步研究将其与其他噬菌体联合使用，以提高对铜绿假单胞菌感染的治疗效果，为解决耐药菌感染问题提供更有效的方案。
