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裂解性噬菌体ZC2和ZC3的分离鉴定及其对耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌的抗菌效果评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Virology Journal 3.8
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本研究针对日益严重的耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(CRAB)感染问题,从埃及医院废水中分离出两株裂解性噬菌体vB_AbaP_ZC2(Podovirus)和vB_AbaM_ZC3(Myovirus)。通过全基因组测序证实其无溶原性标记,体外实验显示ZC3能有效清除A549肺泡上皮细胞中的多重耐药(MDR)鲍曼不动杆菌,6小时内降低细菌载量达5个对数级,为肺部感染治疗提供新策略。论文发表于《Virology Journal》。
在全球抗生素耐药危机日益严峻的背景下,耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(CRAB)因其多重耐药特性被世界卫生组织列为"关键病原体"。这类"超级细菌"能产生OXA型碳青霉烯酶,导致包括肺炎、尿路感染在内的院内感染死亡率高达70%。更棘手的是,部分菌株已对最后防线抗生素——多粘菌素产生耐药性,临床治疗陷入无药可用的困境。
面对这一挑战,埃及泽维尔科技城微生物与噬菌体治疗中心的研究团队将目光投向古老的噬菌体疗法。研究人员从亚历山大医院废水中分离出两株新型噬菌体:短尾的ZC2(属Obolenskvirus)和肌尾的ZC3(属Friunavirus)。通过41株临床MDR菌株测试发现,ZC3展现出31.7%的宿主覆盖率,在pH3-11和-80至70°C环境下保持稳定,其最佳感染复数(MOI)0.01时即可显著抑制细菌生长。
研究采用四大关键技术:1) 从医院废水富集培养分离噬菌体;2) 使用2L生物反应器规模化生产(效价达1010 PFU/ml);3) Illumina MiSeq平台全基因组测序结合PhageLeads生物信息学分析;4) A549肺泡上皮细胞模型评估治疗效果。透射电镜显示ZC2头部直径60.5±1.3 nm,ZC3具90.9±1.7 nm长尾,基因组分析未发现毒力或耐药基因。
宿主范围与裂解效率
ZC2和ZC3分别对24.3%(10/41)和31.7%(13/41)临床菌株有效。EOP(相对噬斑形成效率)分析显示ZC3对AB24株效率最高(EOP=1),而ZC2对AB23和AB26株效价保持率>75%。
环境稳定性
ZC3在极端条件下表现突出:耐受pH3-11(效价维持109 PFU/ml),在70°C高温下存活1小时,UV照射75分钟仍保持活性。相比之下,ZC2在pH≤2或≥80°C时迅速失活。

基因组特征
ZC2(41,528 bp)和ZC3(45,489 bp)均编码裂解酶(holin)和推定解聚酶。PhageDPO预测ZC2的ORF45(非收缩尾管蛋白)和ZC3的ORF33(尾纤维/溶菌酶)分别具有98%和88%的解聚酶活性,这解释了其菌落周围"晕圈"现象。
细胞救援实验
在A549细胞感染模型中,ZC3以MOI 100处理6小时后,细菌载量下降5个对数级(P<0.05),且细胞存活率>100%。时间杀伤曲线显示,低MOI(0.1)即可持续抑制细菌再生长达11小时。
该研究证实ZC3噬菌体具有治疗CRAB肺部感染的潜力,其安全性(无细胞毒性)和有效性(跨上皮屏障杀菌)为后续临床试验奠定基础。值得注意的是,ZC3诱导的噬菌体抗性突变体频率(1.83×10-2)略高于ZC2,提示未来可能需要组合疗法。这些发现为对抗ESKAPEE病原体中的"头号威胁"提供了新思路,尤其对呼吸机相关肺炎(VAP)等重症感染具有重要临床意义。
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