两种新型口腔噬菌体的分离鉴定及其对痤疮丙酸杆菌生物膜的抑制作用研究

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:International Journal of Medical Microbiology 3.6

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  本研究针对抗生素耐药性日益严重的背景下,痤疮丙酸杆菌(Cutibacterium acnes)生物膜相关感染的治疗难题,从健康人唾液中分离出两种新型裂解性噬菌体Ristretto和Corretto。通过基因组测序、形态学分析和抗生物膜实验,证实这两种噬菌体属于Siphoviridae科,无耐药性和毒力基因,其中Corretto对多种临床菌株的成熟生物膜具有近乎完全的清除效果。该研究为口腔种植体周围炎等生物膜相关疾病提供了新型治疗策略,对解决全球抗生素耐药危机具有重要意义。

  

在口腔健康和医学植入物领域,生物膜相关感染正成为日益严峻的挑战。痤疮丙酸杆菌(Cutibacterium acnes)这种曾被低估的机会致病菌,现已被证实与牙科种植体周围炎、人工关节感染等多种顽固性感染密切相关。这种革兰氏阳性厌氧菌形成的生物膜具有极强的抗生素耐药性,常规治疗往往收效甚微。随着全球抗生素耐药危机加剧,寻找替代治疗方案迫在眉睫。噬菌体疗法这一古老而新兴的抗菌策略,因其特异性强、不易产生耐药等优势重新进入科研视野。

卢布尔雅那大学医学院(University of Ljubljana, Faculty of Medicine)的研究团队在《International Journal of Medical Microbiology》发表重要研究成果。研究人员从20名健康捐赠者的唾液样本中,成功分离出两种新型裂解性噬菌体Ristretto和Corretto,并系统评估了它们对抗痤疮丙酸杆菌生物膜的潜力。这项研究不仅填补了口腔噬菌体研究的空白,更为生物膜相关感染的治疗提供了新思路。

研究采用多项关键技术:通过唾液样本的厌氧富集培养和双层琼脂覆盖技术分离噬菌体;运用透射电镜(TEM)进行形态学鉴定;采用Illumina NovaSeq平台进行全基因组测序;使用结晶紫染色法定量评估生物膜形成能力;通过宿主范围测定和效率平板(EOP)计算分析噬菌体活性。所有实验菌株均来自Valdoltra骨科医院的临床分离株库,确保了研究的临床相关性。

研究结果部分呈现了系统性发现:

3.1 噬菌体分离与基因组分析

从唾液样本中成功分离出9个噬菌体斑块,最终鉴定出两种新型噬菌体。基因组分析显示,Ristretto和Corretto的基因组大小分别为28,996bp和29,507bp,GC含量约54%,均未检出有害基因。与已知153株痤疮丙酸杆菌噬菌体比较,两者与最近似噬菌体的基因组相似性仅约92%,符合新物种标准。

3.2 形态学与宿主范围

TEM观察显示两种噬菌体均具有典型的Siphoviridae形态特征:直径约50nm的二十面体头部和150nm长的柔性尾部。宿主范围实验证实Corretto能裂解21株测试菌株中的17株,展现出更广谱的抗菌活性,而Ristretto仅对11株有效。

3.3 生物膜形成与抗生物膜活性

在22株测试菌株中,7株展现出强生物膜形成能力。抗生物膜实验显示,Corretto对CA2302菌株的生物膜清除率高达98.3-99.5%,且呈剂量依赖性。值得注意的是,同一噬菌体对不同菌株生物膜的效果差异显著,提示存在菌株特异性抵抗机制。

讨论部分深入剖析了研究发现的意义。研究首次证实口腔来源的噬菌体可有效靶向痤疮丙酸杆菌生物膜,其中Corretto表现出卓越的广谱活性和清除效率。基因组安全性分析为其临床应用奠定了基础。特别值得注意的是,噬菌体对CA2302菌株生物膜的近乎完全清除,为种植体相关感染的治疗提供了直接证据。研究也揭示了生物膜复杂微环境对噬菌体活性的影响,不同菌株生物膜基质成分的差异可能导致疗效波动。

这项研究的突破性在于:首次系统评估了口腔噬菌体对痤疮丙酸杆菌生物膜的干预效果;发现Corretto噬菌体具有成为"生物膜清除剂"的潜力;为开发针对种植体周围炎等顽固感染的噬菌体鸡尾酒疗法提供了候选株。未来研究可进一步探索噬菌体编码的胞外多糖降解酶在生物膜穿透中的作用,以及通过"噬菌体训练"提升其抗菌效力的可能性。

该成果不仅拓展了我们对口腔噬菌体组的认识,更开辟了对抗生物膜相关感染的新途径。随着抗生素耐药问题日益严峻,这种精准、安全的生物疗法有望成为牙科和骨科感染治疗的重要补充,为改善全球公共卫生带来新希望。

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