新型噬菌体phaST4的发现及其对黄鳝嗜水气单胞菌感染的潜在保护作用

针对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)抗生素耐药性日益严重的问题，研究人员从水产养殖污水中分离鉴定了一株新型噬菌体phaST4。该研究通过全基因组测序、形态学分析和体内外实验证实，phaST4具有稳定的理化特性（耐受30–50°C、pH 4–11）、高效生物膜清除能力，并能显著降低感染黄鳝肝脏和肠道中NF-κB、IL-1β等炎症因子表达。研究成果为水产养殖中细菌性疾病的噬菌体治疗提供了新候选株，发表于《Aquaculture Reports》。

　　

背景与挑战
嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是水产养殖中引发败血症的主要病原体，其多重耐药性(MDR)菌株的出现使得传统抗生素治疗效果日益受限。更棘手的是，这类耐药菌已扩散至水产品、蔬菜甚至养殖废水，成为全球公共卫生安全隐患。面对这一困局，噬菌体疗法因其宿主特异性强、繁殖周期短且不破坏环境微生物平衡的特性，被视为极具潜力的替代方案。然而，现有噬菌体库的多样性不足，且针对特定高毒力菌株的有效噬菌体仍待发掘。

研究设计与方法
长江大学的研究团队从湖北荆州养殖场污水中分离出一株新型噬菌体phaST4，以MDR嗜水气单胞菌S株为宿主进行系统研究。通过透射电镜(TEM)观察形态特征，结合Nanopore和Illumina双平台测序完成全基因组分析。利用VIRIDIC和vConTACT2.0进行基因组比较与分类学定位。体外实验评估了噬菌体吸附率、一步生长曲线、温度/pH稳定性及生物膜抑制能力，并通过黄鳝感染模型检测其对炎症反应和组织损伤的改善效果。

主要发现

1. 形态与基因组特征
   phaST4具有典型的肌病毒科(Myovirus)特征：对称二十面体头部(85.5±2.8 nm)和可收缩长尾(166×22 nm)。其90,646 bp双链DNA基因组含113个ORF和4个tRNA，未检出毒力或耐药基因。

2. 分类学突破
   基因组相似性分析显示，phaST4与已知噬菌体的同源性均低于30%，vConTACT2.0将其划归为独立亚簇。基于末端酶大亚基(TerL)的系统发育分析进一步证实，这是未定义新属的首个代表种。

3. 生物学特性

• 最佳感染复数(MOI)为0.001，潜伏期20分钟，平均裂解量146 PFU/细胞
• 在30–50°C和pH 4–11保持稳定活性，对氯仿耐受性强
• 宿主谱极窄，仅裂解S株（21株测试菌中）

1. 抗菌效能

• 体外MOI=10时，7小时内完全抑制宿主菌生长
• 2×10⁹ PFU/mL浓度可清除96.44%生物膜

1. 体内保护作用
   腹腔注射phaST4显著下调黄鳝肝脏和肠道中NF-κB、IL-1β、IL-6的表达水平（p<0.05），病理切片显示肝窦充血和肠绒毛损伤明显减轻。

意义与展望
该研究首次报道了针对嗜水气单胞菌S株的高特异性噬菌体，其独特的分类学地位为噬菌体多样性研究提供了新线索。尽管窄宿主范围可能限制临床应用，但稳定的环境耐受性和高效的生物膜清除能力使其成为局部疫情控制的理想候选。未来通过噬菌体鸡尾酒疗法或与抗生素联用，有望解决耐药菌株变异逃逸的问题。研究为水产养殖业的绿色防控策略开辟了新路径，也为其他动物源性病原体的噬菌体治疗提供了参考范式。