噬菌体Henu2_3的基因组特征及其对K1型肺炎克雷伯菌感染的动物模型治疗效果研究

本研究针对多重耐药和超耐药肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)感染的临床治疗难题，从医院污水中分离出特异性靶向K1型肺炎克雷伯菌的噬菌体Henu2_3。研究人员通过电镜观察、基因组测序和动物实验证实，该噬菌体具有42,878 bp线性dsDNA基因组，潜伏期仅10分钟，裂解效率高达215 PFU/细胞，且在pH 4-12和60℃以下保持稳定。体内实验显示其显著提高感染模型存活率并降低器官细菌负荷，为临床抗感染治疗提供了新选择。

　　

在抗生素耐药性危机日益严峻的背景下，肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)作为ESKAPE病原体之一，其高毒力K1型菌株引发的肝脓肿、眼内炎等侵袭性感染已成为临床重大挑战。尤其令人担忧的是，这类菌株对"最后防线"抗生素粘菌素也产生了耐药性，全球每年因耐药菌感染死亡人数高达700万。面对新型抗生素研发滞后的困境，噬菌体疗法因其特异性强、不易产生交叉耐药等优势重新成为研究热点。

河南大学第一附属医院临床检验中心快速精准医学诊断河南省工程技术研究中心的研究团队，从医院排水系统分离获得一株新型噬菌体Henu2_3。这项发表在《AMB Express》的研究显示，该噬菌体对K1型肺炎克雷伯菌展现出显著裂解活性，电镜观察显示其具有63.71±0.87 nm的二十面体头部和短尾结构，属于短尾噬菌体科。研究人员采用全基因组鸟枪法测序、透射电镜(TEM)和双琼脂平板法等技术，结合大蜡螟(Galleria mellonella)和小鼠败血症模型，系统评估了该噬菌体的生物学特性和治疗效果。

研究首先通过wzi基因测序确定宿主菌Kp1049的K1型荚膜特征，采用酚/氯仿法提取噬菌体DNA进行Illumina NovaSeq测序。一步生长曲线测定显示，Henu2_3具有10分钟潜伏期和215 PFU/细胞的爆发量，在pH4-12和≤60℃条件下保持稳定。基因组分析发现其含有54个ORF，包括编码DNA聚合酶(Gp12)、主要衣壳蛋白(Gp32)和尾刺蛋白(Gp53)的关键基因，与已知噬菌体RCIP0037具有98.92%的尾刺蛋白同源性。

体外抗菌实验证实，MOI=100时Henu2_3能完全抑制细菌生长4小时，所有测试MOI均能显著破坏成熟生物膜。值得注意的是，虽然会产生噬菌体抗性突变株（菌落形态改变），但这些突变株表现出吸附率下降和适应性代价。动物实验获得突破性发现：在1×10⁹ CFU/mL致死剂量感染下，MOI=100治疗组使大蜡螟存活率提升至80%，小鼠败血症模型存活率达100%。器官细菌负荷检测显示，噬菌体处理使肝脏、脾脏等靶器官的细菌载量降低2-3个数量级。

这项研究的重要意义在于：首次报道了靶向K1型hvKP的噬菌体完整基因组特征（GenBank: PQ394119.1），揭示其不含毒力基因和耐药基因的安全性。临床转化价值突出体现在：①环境稳定性优异（8个月4℃储存活性无衰减）；②血清耐受性强（48小时活性保持）；③与抗生素协同潜力大（抗性突变株可能出现适应性代价）。研究者建议未来可将其与靶向OmpK36等其他受体的噬菌体组成鸡尾酒疗法，以应对可能的荚膜突变耐药。该成果为临床应对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌(CRKP)和粘菌素耐药菌株提供了新的生物治疗策略。