噬菌体K2046联合氯己定增强抗肺炎克雷伯菌效果及医疗设备消毒潜力研究

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Antimicrobial Resistance & Infection Control 4.8

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  针对医院获得性感染中肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)对氯己定(CHC)耐受性增强的问题,温州医科大学团队分离出噬菌体K2046,证实其与CHC联用可协同抑制细菌生长和生物膜形成,降低耐药突变率。该研究为开发新型复合消毒剂提供了理论依据,对医疗环境病原体防控具有重要意义。

  

医院获得性感染是全球公共卫生的重大挑战,其中肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)因其强大的环境存活能力和生物膜形成特性,成为重症监护病房和免疫缺陷患者的主要威胁。传统消毒剂氯己定(CHC)虽广泛应用,但细菌耐受性日益严重,甚至与临床抗生素(如多粘菌素)产生交叉耐药。更棘手的是,高浓度CHC的残留效应可能污染水体并加速耐药基因传播。面对这一困境,噬菌体因其特异性裂菌机制和非哺乳动物细胞毒性,成为补充化学消毒剂的理想选择。然而,噬菌体与消毒剂联用在临床环境消毒中的应用仍属空白。

温州医科大学附属第一医院的研究团队在《Antimicrobial Resistance》发表论文,通过从医院废水中分离出特异性噬菌体K2046,系统评估其与CHC联用对耐药肺炎克雷伯菌FK2046(携带cefA外排泵基因,CHC MIC=16μg/mL)的协同效应。研究采用透射电镜观察噬菌体形态,通过一步生长曲线确定潜伏期和裂解量,结合全基因组测序分析安全性;采用生长曲线和时间-杀菌实验评估联合效果,结晶紫染色和扫描电镜观察生物膜抑制;建立污染医疗器械模型模拟临床消毒场景,并创新性探索给药顺序对生物膜清除的影响。

噬菌体K2046的分离与生物学特性
透射电镜显示K2046具有典型头尾结构(头部直径110-120nm),属于Slopekvirus属T4样噬菌体。其最佳感染复数(MOI)为0.001,潜伏期仅8分钟,裂解量达5623 PFU/细胞,展现高效复制能力。稳定性实验表明,K2046在pH4-10和4-60℃保持活性,且在32μg/mL CHC中存活,为联合应用奠定基础。全基因组分析证实其dsDNA基因组不含毒力或耐药基因,安全性良好。

协同抗菌与抗生物膜效应
固定1/2 MIC CHC(8μg/mL)时,107-108 PFU/mL K2046使细菌OD600在48小时内维持在0.1以下,显著优于单药组。时间-杀菌实验显示,联合组2小时内杀菌量超3 Log10 CFU/mL,且24小时无反弹。耐药突变计数证实联合用药使CHC和噬菌体耐药频率分别降低85.7%和92.3%。针对生物膜,108 PFU/mL K2046+MIC CHC组合对已形成生物膜的清除率达58.2%,扫描电镜显示联合处理后细菌形态崩解、生物膜结构瓦解。

医疗器械消毒模拟
在污染针头和导尿管模型中,联合处理使表面细菌载量降低1.9-2.9 Log10。特别在导尿管生物膜清除中,"噬菌体优先"策略(先使用噬菌体90分钟再加CHC)使活菌数减少2.5 Log10,较同步给药效率提升66%。这种时序效应可能与噬菌体完成吸附-复制周期后增强CHC渗透有关。

该研究首次证实T4样噬菌体K2046能有效增强CHC对耐药肺炎克雷伯菌的杀灭效果,并通过医疗器械消毒模型验证其临床转化潜力。创新性提出的"噬菌体优先"给药策略,为优化复合消毒剂应用方案提供新思路。未来可通过构建针对K1/K64等医院流行荚膜型噬菌体的"鸡尾酒"库,进一步拓展复合消毒剂的适用范围。这项研究不仅为解决化学消毒剂耐药性问题开辟新途径,也为建立"噬菌体-消毒剂"协同数据库奠定基础,对医院感染防控具有重要实践意义。

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