抗痢疾志贺氏菌噬菌体VIT_AJPSC全基因组测序分析及其在抗生素耐药性治疗中的潜在应用

本研究针对痢疾志贺氏菌（Shigella dysenteriae）抗生素耐药性加剧的全球健康挑战，从牛棚排水样本中分离出新型噬菌体VIT_AJPSC，通过全基因组测序（38,898 bp）和透射电镜（TEM）鉴定其为肌尾噬菌体科（Myoviridae）成员，携带38个功能基因（如terminase、tail protein和lysins），GC含量57%。该研究为开发宿主特异性噬菌体疗法提供了关键分子基础，对解决因Serotype conversion和Shiga toxin导致的临床治疗困境具有重要意义。

　　

随着抗生素滥用导致的耐药性问题日益严峻，痢疾志贺氏菌（Shigella dysenteriae）引发的志贺氏菌病（shigellosis）已成为全球公共卫生威胁。该病原体通过释放志贺毒素（Shiga toxin）攻击肾脏和中枢神经系统，且其血清型转换（Serotype conversion）能力使传统抗生素失效。美国疾控中心（CDC）数据显示，2015-2022年间相关病例增加5%。面对这一困境，噬菌体疗法（bacteriophage therapy）因其宿主特异性（host-specific）和自限性复制特性，成为极具潜力的替代方案。

为探索这一方向，VIT（Vellore Institute of Technology）的Aishwarya Srivastava和N.S.Jayaprakash团队从印度金奈牛棚排水样本中分离出新型噬菌体VIT_AJPSC，并通过全基因组测序和功能分析揭示了其分子特征。研究成果发表于《BMC Research Notes》，为临床抗感染治疗提供了新思路。

研究采用以下关键技术：1）双层层板法（double-layer agar assay）从环境样本中筛选噬菌体；2）酚-氯仿法提取DNA后，通过Illumina平台进行高通量测序；3）Pharokka工具注释基因组，结合BLASTn/p分析功能蛋白；4）透射电镜（TEM）观察噬菌体形态特征。

数据描述
通过基因组组装获得38,898 bp线性双链DNA，GC含量57%。TEM显示其具有典型的肌尾噬菌体科特征：二十面体头部（icosahedral head）和可收缩尾部（contractile tail）。功能注释鉴定出38个编码序列（CDS），包括DNA包装关键酶terminase（CDS_0001/0002）、宿主附着相关的tail proteins（CDS_0008-0028）及细胞壁裂解酶lysins（CDS_0066-0070）。进化分析表明其terminase基因与Shigella phage Sf1V高度同源。

数据局限性
当前研究限于实验室条件，且VIT_AJPSC仅对特定痢疾志贺氏菌株有效。未来需拓展至食品（如生菜、乳制品）污染控制的应用研究。

该研究首次报道了VIT_AJPSC噬菌体的完整基因组特征，其明确的宿主特异性与裂解机制为精准抗感染治疗奠定基础。尤其值得注意的是，该噬菌体携带的glycotransferase（CDS_0030）和anti-termination protein（CDS_0058）可能参与宿主代谢调控，这为理解噬菌体-宿主互作提供了新线索。在抗生素耐药性危机背景下，此类研究不仅延续了Felix d'Herelle于1917年开创的噬菌体治疗传统，更为开发下一代生物抗菌剂提供了分子工具箱。