卡那霉素通过BtuB受体介导的拮抗效应对抗耐药大肠杆菌感染的噬菌体疗法机制研究

《Archives of Virology》：Antagonistic effect of kanamycin on kanamycin-resistant Escherichia coli infection by BtuB-targeting bacteriophages

在抗生素与噬菌体联合治疗中，药物可能通过不同机制影响噬菌体侵染效率。来自未知机构的研究团队系统探究了多类抗生素对利用不同受体（如维生素B12转运蛋白BtuB、LPS、OmpA和Tsx）的噬菌体侵染大肠杆菌的影响。研究发现卡那霉素能特异性抑制靶向BtuB的噬菌体对耐药菌的感染，其拮抗作用强于其他抗生素。机制研究表明BtuB可能参与卡那霉素内流，这为优化噬菌体-抗生素联合疗法提供了关键靶点依据。

　　

当抗生素与噬菌体(phage)联用时，抗生素对噬菌体感染能力的影响可谓"亦敌亦友"——既能产生协同增效，也可能出现相互掣肘。科学家们以大肠杆菌(Escherichia coli)为模型，系统考察了靶向不同细菌表面受体的噬菌体在抗生素环境中的表现。这些受体包括维生素B₁₂外膜转运蛋白(BtuB)、脂多糖(LPS)、外膜蛋白A(OmpA)以及核苷特异性孔蛋白(Tsx)。

研究结果呈现出有趣的"受体特异性"现象：氨苄青霉素对噬菌体感染毫无影响；而多粘菌素(colistin)、氯霉素和四环素则不分青红皂白地抑制所有噬菌体。最令人意外的是卡那霉素——这种氨基糖苷类抗生素竟能选择性地阻断靶向BtuB受体的噬菌体对耐药大肠杆菌的感染，且拮抗效果远超其他抗生素。

通过构建btuB基因敲除突变株，研究者揭开了这一现象背后的玄机：与野生型相比，突变株不仅卡那霉素积累量减少，耐药性也显著增强。这暗示BtuB这个原本负责维生素B₁₂转运的"分子大门"，可能意外充当了卡那霉素进入细胞的"特洛伊木马"。该发现为理解抗生素-噬菌体互作提供了新视角：在选择联合治疗方案时，必须将噬菌体受体特性纳入考量，方能实现"精准围剿"耐药菌的疗效。