新型肺炎克雷伯菌噬菌体vB_Kpn_Lilla1/2的分离鉴定及其裂解特性研究

本研究针对抗生素耐药性日益严重的肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)，从废水中分离出两株新型噬菌体vB_Kpn_Lilla1和vB_Kpn_Lilla2。通过基因组测序证实其属于Straboviridae科，分别归类于Jiaodavirus和Slopekvirus属。生长动力学实验显示两者对K. pneumoniae、K. oxytoca和K. michiganensis均具有显著裂解活性，为治疗碳青霉烯类耐药菌感染提供了潜在新策略。

　　

抗生素耐药性已成为全球公共卫生领域的重大挑战，其中肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)作为ESKAPE病原体成员，其碳青霉烯类耐药株的蔓延尤其令人担忧。这种革兰阴性菌不仅是医院获得性肺炎、败血症的主要致病菌，更在新生儿感染中造成高死亡率。面对传统抗生素治疗失效的困境，噬菌体疗法重新成为对抗耐药菌感染的研究热点。

澳大利亚拉筹伯大学(La Trobe University)微生物学系的Timothy Martin团队在《Archives of Virology》发表的研究中，从废水样本成功分离出两株新型肺炎克雷伯菌噬菌体vB_Kpn_Lilla1和vB_Kpn_Lilla2。通过透射电镜确认其具有典型肌尾噬菌体(Myovirus)形态特征，基因组分析显示二者分别属于Straboviridae科的Jiaodavirus和Slopekvirus属。最引人注目的是，这两株噬菌体展现出对临床分离的肺炎克雷伯菌、产酸克雷伯菌(K. oxytoca)和密歇根克雷伯菌(K. michiganensis)的广谱裂解能力，在生长动力学实验中能在60分钟内显著抑制宿主菌生长，为临床治疗提供了新的候选生物制剂。

研究人员采用多学科技术手段开展系统研究：通过废水样本的梯度离心和膜过滤获得噬菌体；运用Illumina MiSeq平台进行全基因组测序，使用VIRIDIC和vConTACT2进行基因组比较和网络系统发育分析；透射电镜观察噬菌体形态；采用双层琼脂覆盖法测定宿主范围；通过实时生长曲线评估不同感染复数(MOI)下的抑菌效果。

噬菌体分离与形态特征
从墨尔本地区废水样本中分离的Lilla1和Lilla2噬菌体均形成清晰噬菌斑。电镜显示两者具有典型肌尾噬菌体结构，头部长度分别为120nm和116nm，尾部长度112nm和115nm，均带有末端尾丝结构。

基因组特征与分类地位
Lilla1(167,130bp)和Lilla2(175,036bp)的环状基因组分别编码298和283个ORF。值得注意的是，Lilla1含有16个tRNA基因而Lilla2仅1个。两者均缺乏溶原性相关基因，但携带二氢叶酸还原酶(DHFR)基因。系统发育网络分析将其明确归类于Straboviridae科，其中Lilla1与Jiaodavirus属噬菌体基因组相似度达96%，Lilla2与Slopekvirus属成员相似度高达98.4%。

宿主范围与裂解谱
在23株临床克雷伯菌测试中，Lilla1对20株(包括7株K. oxytoca和5株K. michiganensis)显示裂解活性，Lilla2对8株有效。特别值得注意的是，两者对血液分离的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌临床株UQM2437均表现出完全裂解。

生长抑制动力学
在MOI=0.05时，两株噬菌体均能延迟宿主菌再生达20小时。提高MOI至1时，细菌生长抑制可持续10小时，60分钟内即可观察到显著抑菌效果，显示其具有快速裂解特性。

这项研究不仅扩充了抗肺炎克雷伯菌噬菌体资源库，更揭示了Jiaodavirus和Slopekvirus属噬菌体的基因组特征与宿主互作规律。尽管存在DHFR基因需要进一步安全性评估，但两株噬菌体展现的广谱裂解活性和快速杀菌效果，为开发针对碳青霉烯耐药菌的联合治疗方案提供了新选择。未来研究需聚焦于受体识别机制解析和动物模型验证，推动其向临床应用的转化。