揭秘温和噬菌体 vB_SauS_S1 对金黄色葡萄球菌 ST398 适应性与致病性的影响：共进化关系的深度探索

为探究温和噬菌体与金黄色葡萄球菌 ST398 的共进化关系，研究人员开展了对噬菌体 vB_SauS_S1 的研究。结果显示，该噬菌体可增强宿主菌生物膜形成和细胞侵袭能力，不改变抗生素敏感性和致病性，且使宿主菌对烈性噬菌体感染敏感性降低，有助于理解两者共进化关系。

　　在微生物的神秘世界里，金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）一直是威胁人类和动物健康的 “大反派”。它能引发各种疾病，从常见的皮肤感染到严重的败血症，还会导致食物中毒。其中，序列类型 398（ST398）更是 “狡猾” 的多宿主致病菌，在全球范围内不断传播，给公共卫生带来巨大挑战。

噬菌体（bacteriophage/phage）作为细菌的 “天敌”，在自然界广泛存在，对细菌的生命活动有着至关重要的影响。温和噬菌体既能进入裂解周期直接杀死细菌，也能进入溶原周期整合到宿主菌基因组中，这一特性使其成为一把 “双刃剑”。以往研究虽揭示了温和噬菌体与细菌之间存在复杂的相互作用，但对于金黄色葡萄球菌 ST398 相关的温和噬菌体，人们了解得还远远不够。

为了揭开这些未知的奥秘，江苏农业科学院等机构的研究人员展开了深入研究。他们从奶牛场污水中成功分离出一种新型温和噬菌体 vB_SauS_S1（S1），并对其展开了全方位的探究。该研究成果发表在《BMC Microbiology》上，为我们理解温和噬菌体与金黄色葡萄球菌 ST398 的共进化关系提供了重要线索。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先，通过细菌培养与鉴定技术，从大量样本中筛选出目标金黄色葡萄球菌 ST398 菌株；接着利用噬菌体分离纯化技术获得纯净的噬菌体 S1；然后借助基因组测序与分析技术，对噬菌体 S1 以及宿主菌的基因组进行深度解读；此外，还运用了一系列表型检测技术，如生物膜形成能力检测、细胞侵袭实验、抗生素敏感性测试等，全面评估噬菌体感染对宿主菌的影响 。

下面来看具体的研究结果：

1. 噬菌体 S1 的生物学特性：通过透射电子显微镜（TEM）观察发现，噬菌体 S1 具有独特的形态，它有一个约 80±2nm 的长椭圆形头部和一条约 220nm 的非收缩性长尾，属于 Siphovirus 的 “A” 型。一步生长曲线显示其潜伏期为 30 分钟，上升期为 60 分钟，平均裂解量为 41±2 PFU / 宿主细胞。在稳定性方面，S1 在 30℃ - 50℃、pH 3 - 10 范围内表现稳定，超出这个范围则活性下降。同时，它能快速吸附宿主细胞，5 分钟内吸附率可达 95%，且对多种金黄色葡萄球菌菌株有感染活性，尤其对 ST398 和 ST50 菌株感染能力较强。
2. 噬菌体 S1 的基因组特征：基因组测序分析表明，噬菌体 S1 拥有一个 46,366bp 的线性双链 DNA 基因组，G + C 含量为 34.07%。通过生物信息学分析，鉴定出 67 个推定的开放阅读框（ORFs），其中多数编码未知功能的蛋白质，还包含与复制、调控、结构形成、裂解和溶原相关的功能基因，并且预测到一些毒力相关蛋白。进化树分析显示，S1 与温和噬菌体 tp310 - 2 和 SA137ruMSSAST121PVL 密切相关，属于 Triavirus 属。
3. 噬菌体 S1 对宿主菌的影响：与野生型菌株相比，感染噬菌体 S1 后的溶原菌生物膜形成能力显著增强，在牛乳腺上皮细胞（MAC - T）中的侵袭率提高了 10.39%。不过，噬菌体 S1 并未改变宿主菌对 16 种抗生素的敏感性，在大蜡螟（G. mellonella）和小鼠感染模型中，溶原菌的毒力也没有明显变化。此外，溶原菌对烈性噬菌体感染的敏感性降低，表现出超感染免疫特性。

综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。研究人员成功分离并深入研究了新型温和噬菌体 vB_SauS_S1，明确了其生物学和基因组特征。发现噬菌体 S1 可增强宿主菌的生物膜形成能力和细胞侵袭能力，却不影响其抗生素敏感性和毒力，同时赋予宿主菌对烈性噬菌体的抗性。这些发现增进了我们对温和噬菌体与金黄色葡萄球菌 ST398 共进化关系的理解，为开发新型抗菌策略提供了理论依据，也为后续研究噬菌体与细菌的相互作用开辟了新的方向。