综述：噬菌体工程策略扩展宿主范围以控制抗生素耐药性病原体

这篇综述系统阐述了通过改造噬菌体受体结合蛋白（RBP）扩展宿主范围的前沿策略，重点解析了CRISPR-Cas、重组工程等体内外平台在优化噬菌体吸附效率中的应用，为应对抗生素耐药（MDR）危机提供了创新解决方案。

　　

噬菌体与耐药危机的博弈

抗生素耐药性已成为全球健康威胁，世界卫生组织（WHO）2024年优先清单中，耐利福平结核分枝杆菌、耐碳青霉烯类肠杆菌等多药耐药（MDR）病原体被列为最高风险等级。噬菌体凭借其精准裂解细菌的特性重获关注，其受体结合蛋白（RBP）介导的吸附过程是感染的关键限速步骤。

多样化的吸附策略揭秘

噬菌体吸附包含随机接触、可逆附着和不可逆结合三阶段。尾丝蛋白识别宿主表面多糖（如脂多糖O抗原）是常见机制，但不同噬菌体存在显著差异：T4噬菌体通过gp37/gp38复合体锚定外膜蛋白，而λ噬菌体则依赖J蛋白突变实现宿主跳跃。值得注意的是，某些噬菌体进化出双重受体系统，如K1F和K1-1能同时靶向荚膜多糖和鞭毛蛋白。

RBP工程化改造四大技术

1. 重组工程平台：利用λ-Red系统实现定向进化，成功使T2噬菌体获得感染耐药大肠杆菌的能力

2. CRISPR-Cas精准编辑：通过Cas9介导的同源重组，将K1E噬菌体RBP基因替换为K5特异性基因

3. 酵母展示系统：在真核体系中构建嵌合RBP库，筛选出能识别鲍曼不动杆菌新变体的突变株

4. 无细胞合成平台：体外快速组装人工RBP模块，使MS2噬菌体突破原宿主的限制

合成噬菌体的未来挑战

尽管工程化噬菌体在动物模型中可将铜绿假单胞菌清除率提升60%，但宿主适应性突变仍可能导致治疗失败。最新研究尝试将抗生素耐药基因沉默系统（如CRISPRi）整合至噬菌体基因组，形成"双武器"策略。长江三角洲创新中心的实验数据显示，这种改造使噬菌体对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的持续抑制时间延长3倍。

跨学科应用的广阔前景

从食品工业的李斯特菌防控到临床植入物相关感染清除，工程化噬菌体已展现多场景应用潜力。特别在兽医领域，针对猪链球菌的嵌合噬菌体可将抗生素用量减少75%。不过，宿主免疫应答和噬菌体药代动力学参数标准化仍是亟待突破的瓶颈。