耐热温和噬菌体_SAP_1432调控金黄色葡萄球菌温度适应性的共生机制及其气候变暖下的生态意义

【编辑推荐】本研究揭示耐热温和噬菌体_SAP_1432通过改变宿主金黄色葡萄球菌Q1432的热性能曲线（TPC），在低感染复数（MOI=0.001）下显著提升宿主最大生长速率（41.2%）并优化温度至44.1°C，甚至使宿主在55–80°C极端温度下存活。该发现为气候变暖背景下噬菌体-宿主协同进化提供了新视角，对病原体防控和微生物生态研究具有重要启示。

　　

ABSTRACT
理解病原体-宿主互作对预测气候变化下微生物生态系统的影响至关重要。耐热温和噬菌体_SAP_1432在20–39°C和47–50°C范围内高效裂解金黄色葡萄球菌Q1432，但在低MOI（0.001）下使宿主最大生长速率从1.53提升至2.16，最适温度从41.0°C升至44.1°C。更惊人的是，噬菌体使宿主存活温度上限从51°C突破至80°C，溶原化现象在低温下更易发生。

INTRODUCTION
全球变暖正威胁物种生存，而噬菌体与宿主的拮抗协同进化可能成为种群存续的关键。温和噬菌体通过溶原化整合基因组至宿主染色体，其与宿主的互作受温度显著影响。本研究聚焦耐热温和噬菌体_SAP_1432，探究其如何塑造宿主金黄色葡萄球菌的温度适应性。

MATERIALS AND METHODS
从青海省奶牛乳腺炎样本中分离出耐青霉素和万古霉素的金黄色葡萄球菌Q1432（最高耐受51°C），并从污水分离噬菌体_SAP_1432。通过测定一步生长曲线（潜伏期30分钟，爆发期110分钟）、热稳定性（80°C仍存活）及pH稳定性（耐pH4–12），确认其生物学特性。基因组测序（GenBank: MZ570582）显示其含溶原酶基因但无耐药基因。

RESULTS

1. 热性能曲线重塑：MOI=0.001时，宿主T_opt从41.0°C升至44.1°C，激活能从0.27 eV飙升至3.45 eV；MOI=100时则抑制生长（T_opt降至38.4°C）。
2. 溶原化温度依赖：20°C时MOI=100的溶原化率近100%，50°C时骤降至20%以下。
3. 极端温度存活：MOI=10,000时宿主在80°C仍可存活，PCR证实溶原菌携带噬菌体整合酶、穿孔素和酰胺酶基因。

DISCUSSION
与裂解性噬菌体不同，温和噬菌体在低感染压力下可能通过"共生"策略增强宿主适应性。溶原化在低温的优势可能与宿主密度调控和温度敏感的信号通路（如cI阻遏蛋白）相关。该发现对理解巴氏灭菌后病原体存留、发热宿主内细菌 persistence 具有临床意义，也为气候变暖下的微生物进化提供了新范式。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持内容）