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为应对 ESKAPE 病原体（如铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌等）多重耐药难题，研究人员开展噬菌体 - 抗生素协同作用（PAS）研究。通过全基因组测序和 checkerboard 等实验，发现部分噬菌体与抗生素联用可协同清除病原菌，为耐药菌治疗提供新方向。
在医疗和环境领域，多重耐药菌正成为威胁人类健康的重大挑战。尤其是革兰氏阴性 ESKAPE 病原体（包括屎肠球菌、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），因其对多种一线及终极抗生素产生耐药性，导致医院获得性感染（如败血症、尿路感染、呼吸道感染等）治疗陷入困境。更严峻的是，这些病原体在土壤、水源等环境中的传播，使得社区获得性感染风险显著增加，传统抗生素疗法的局限性日益凸显。在此背景下，开发可持续且环保的抗菌策略迫在眉睫，而噬菌体作为一种生物防治剂，其与抗生素协同作用（PAS）的潜力引发关注。
南非斯泰伦博斯大学（Stellenbosch University）和约翰内斯堡大学（University of Johannesburg）的研究人员针对这一问题，开展了噬菌体 - 抗生素协同作用对抗多重耐药革兰氏阴性 ESKAPE 病原体的研究。研究成果发表在《Scientific Reports》，为解决耐药菌问题提供了新的思路和实验依据。
研究主要采用了以下关键技术方法：
- 噬菌体分离与鉴定：从废水、地表径流等环境样本中分离针对铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌和阴沟肠杆菌的噬菌体，通过宿主范围测定、透射电子显微镜（TEM）观察形态特征。
- 全基因组测序与分析：对分离的噬菌体进行全基因组测序，利用 Pharokka 等工具注释基因功能，通过 VIRIDIC 分析和系统发育树构建确定其分类学地位。
- 抗生素敏感性与协同作用检测：采用 Kirby-Bauer 纸片扩散法筛选潜在协同组合，通过 checkerboard 肉汤微稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）和协同指数（FIC），评估噬菌体与抗生素的协同效应。
研究结果
1. 噬菌体分离、鉴定与基因组特征
- 从环境样本中分离出 17 株肺炎克雷伯菌噬菌体（如 KPW17）、2 株阴沟肠杆菌噬菌体（如 ECSR5），以及 PAW33（铜绿假单胞菌噬菌体）和 ABTW1（鲍曼不动杆菌噬菌体）。
- KPW17 属肌尾病毒，基因组 50,416 bp，与 Webervirus 属噬菌体同源性高；ECSR5 属长尾病毒，基因组 51,128 bp，归入 Eclunavirus 属；PAW33 属短尾病毒，归类为 Bruynoghevirus；ABTW1 与 Vieuvirus 属同源性低，可能为新属。所有噬菌体均未携带毒力因子或抗生素耐药基因。
2. 噬菌体 - 抗生素协同作用分析
- 铜绿假单胞菌：PAW33 与环丙沙星（CIP）、左氧氟沙星（LEV）联用对所有测试菌株均产生协同效应（FIC=0.14-0.35），显著降低抗生素浓度和噬菌体 MOI 值。与氨曲南（ATM）、哌拉西林 - 他唑巴坦（TZP）联用在部分菌株中呈现协同或部分协同效应。
- 肺炎克雷伯菌：KPW17 与多立培南（DOR）、LEV 联用对环境和临床菌株均协同（FIC=0.25-0.50），与 TZP 联用在参考菌株和环境菌株中协同，但在临床菌株中拮抗。
- 阴沟肠杆菌：ECSR5 与 DOR 联用对参考菌株 NCTC 13406 协同（FIC=0.24），但对环境菌株 4L 拮抗；与庆大霉素（CN）联用对参考菌株协同（FIC=0.5），对环境菌株呈相加效应。
- 鲍曼不动杆菌：ABTW1 与亚胺培南（IPM）、TZP 联用对临床菌株 AB3 均无协同，呈无关效应（FIC=1.10-2.00）。
研究结论与讨论
本研究证实噬菌体 - 抗生素协同作用（PAS）对部分多重耐药革兰氏阴性 ESKAPE 病原体具有显著杀菌效果，且协同效应具有菌株特异性。例如，PAW33 与氟喹诺酮类抗生素的协同作用可能与抗生素破坏细菌细胞膜、增强噬菌体吸附有关；KPW17 等噬菌体携带的肽聚糖降解酶（如内溶素）可与 β- 内酰胺类抗生素协同破坏细胞壁合成。
研究同时发现，并非所有组合均呈现协同效应，部分菌株中出现拮抗或无关作用，提示需深入研究宿主受体、噬菌体吸附机制等因素。此外，环境菌株与临床菌株对同一组合的反应差异，凸显了 PAS 应用需结合具体菌株特性。
该研究为应对抗生素耐药危机提供了新策略，有望通过优化噬菌体 - 抗生素组合、剂量和治疗方案，重新激活传统抗生素的疗效，减少高剂量用药带来的副作用。未来研究可聚焦于噬菌体工程改造、作用机制解析及临床前药效评估，推动 PAS 从实验室走向实际应用，为解决全球耐药菌感染问题开辟新路径。
