噬菌体与抗生素协同杀菌：靶向多重耐药肺炎克雷伯菌的体外及体内联合策略

本研究针对多重耐药肺炎克雷伯菌（MDR K. pneumoniae）感染难题，探索噬菌体HS106与庆大霉素（GEN）的协同抗菌效应。通过体外时间-杀菌实验、生物膜抑制及斑马鱼感染模型，证实该组合可降低抗生素MIC值、清除成熟生物膜，并对噬菌体耐药突变体保持活性，为临床治疗MDR病原体提供新策略。

　　

论文解读

肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）作为“ESKAPE”耐药病原体成员，其多重耐药（MDR）问题日益严峻。该菌通过生物膜形成、外排泵过表达等机制，使抗生素耐药性提升1000倍，导致半数临床感染难以控制。传统噬菌体疗法虽能精准杀菌，但宿主谱窄、易诱发耐药突变。如何突破单一疗法的局限性，成为抗感染领域的关键挑战。

上海的研究团队在《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》发表研究，创新性提出噬菌体-抗生素联合策略。他们采用噬菌体HS106（分离自污水）与庆大霉素组合，通过时间-杀菌曲线评估协同效应，测定抗生素最小抑菌浓度（MIC）变化，结合结晶紫染色量化生物膜抑制效果，并利用斑马鱼感染模型验证体内疗效。

主要技术方法
研究以牛奶分离的K. pneumoniae 106为靶菌，测定噬菌体HS106与4种抗生素的分数抑菌浓度指数（FICI）。通过体外时间-杀菌实验（0-24h）、生物膜形成抑制（微孔板法）及成熟生物膜清除实验评估协同效应，并检测抗生素蓄积量变化。斑马鱼感染模型中，统计联合治疗后的生存率。

研究结果

1. 噬菌体-抗生素组合的细菌清除效果
   FICI分析显示HS106与庆大霉素（GEN）、头孢他啶（CAZ）等具有协同效应（FICI≤0.5），使GEN的MIC从16μg/mL降至4μg/mL。预加噬菌体2小时再给抗生素的方案抑菌效果最佳，细菌载量降低2.7 log₁₀ CFU/mL。

2. 对生物膜的作用
   联合治疗使生物膜形成抑制率达76.3%，成熟生物膜清除率超60%，显著高于单药组。机制研究表明噬菌体可阻断外排泵功能，增加抗生素胞内蓄积。

3. 对抗耐药突变体的活性
   该组合对噬菌体单耐药及GEN+噬菌体双耐药突变体仍保持杀菌活性，突变频率降低至10^-8。

4. 斑马鱼体内疗效
   感染MDR K. pneumoniae的斑马鱼经联合治疗后，生存率从20%提升至80%，且肝脏细菌载量减少3 log₁₀ CFU/mL。

结论与意义
该研究首次系统证实噬菌体HS106与庆大霉素的协同机制：噬菌体通过破坏生物膜结构、抑制外排泵功能，使抗生素恢复敏感性。联合策略不仅克服了单药治疗的耐药性缺陷，还对顽固性生物膜相关感染具有突破性疗效。研究成果为临床应对ESKAPE病原体提供了可转化的治疗方案，尤其适用于免疫缺陷患者的MDR感染控制。