沙门氏菌对噬菌体疗法的适应性响应：LPS结构修饰与毒力减弱的双重机制

本研究针对噬菌体疗法控制禽类沙门氏菌感染时出现的细菌适应性抵抗问题，通过反复施用六噬菌体鸡尾酒疗法，揭示了沙门氏菌通过脂多糖(LPS)结构修饰产生的两种独特抵抗模式：rfbD基因突变导致的稳定粗糙型表型和相变介导的葡萄糖基化增强型瞬时抵抗。法国农业食品与环境研究院(INRAE)团队发现这些适应性改变可降低细菌肠道定植能力，为设计具有"抵抗即减毒"功能的噬菌体鸡尾酒提供了新思路。论文发表于《Veterinary Research》，为噬菌体疗法的优化应用提供了重要理论依据。

　　

食源性沙门氏菌感染一直是全球公共卫生的重大威胁，每年导致数百万人患病，其中禽类产品是主要传播媒介。随着抗生素在养殖业的限用，噬菌体疗法被视为极具前景的替代方案。然而细菌对噬菌体的适应性抵抗成为制约疗效的关键瓶颈。法国农业食品与环境研究院(INRAE)的研究团队通过系统的体内外实验，揭示了沙门氏菌应对噬菌体压力的精妙适应策略，并意外发现这种抵抗可能转化为控制病原体的"特洛伊木马"。

研究人员采用重复给药实验设计，对感染沙门氏菌肠炎血清型(Salmonella Enteritidis) LA5株的雏鸡施用六噬菌体鸡尾酒，通过噬菌斑试验、全基因组测序、LPS结构分析和体内定植实验等关键技术，结合来自29只鸡的145个随机分离株的表型鉴定，系统追踪了细菌的适应轨迹。特别关注了来自独立试验的22个分离株的交叉验证，并采用牛津纳米孔和Illumina双平台测序进行基因组分析。

研究结果显示：

1.噬菌体鸡尾酒对沙门氏菌负荷的影响

反复给药初期显著降低了粪便和盲肠中的菌载量，但保护效果随时间递减。7天后处理组菌量回升至对照水平，提示可能出现噬菌体抵抗。

2.噬菌体不敏感菌株的出现频率

48%分离株对单一噬菌体SalE_2敏感性降低，其中6%完全抵抗，42%部分抵抗。关键发现是抵抗具有高度特异性，仅8%分离株对≥2种噬菌体产生抵抗。

3.抵抗表型的体外稳定性

完全抵抗株(ΔSE22)表型稳定，而部分抵抗株(ΔSE17-1等)呈现可逆转变，经三次传代后部分恢复敏感，提示可能存在相变机制。

4.噬菌体吸附与一步生长曲线

完全抵抗株吸附率骤降至2%，部分抵抗株吸附率降至73-74%。有趣的是，部分抵抗株仍允许噬菌体增殖，但潜伏期从15分钟延长至25分钟。

5.LPS结构分析

完全抵抗株出现O抗原缺失的粗糙型LPS，对应rfbD基因29bp缺失突变。部分抵抗株LPS电泳谱无变化，但糖基化分析显示葡萄糖(t-Glc)和3,4-半乳糖(3,4-Gal)比例显著升高。

6.定植能力评估

部分抵抗株ΔSE17-1的盲肠定植量较野生型降低1.1-2.7 log₁₀，粪便排泄量减少0.8-2.6 log₁₀。14天后75%回收菌株恢复敏感表型，证实相变在体内的动态平衡。

这项研究揭示了沙门氏菌应对噬菌体压力的双轨制适应策略：通过rfbD突变获得稳定但高代价的粗糙型表型，或通过LPS葡萄糖基化实现可逆的"部分抵抗-共存"状态。特别重要的是，这两种适应都伴随着定植能力减弱，提示噬菌体压力可能"驯化"病原体。Lorna Agapé等研究者提出，合理设计能诱导"抵抗即减毒"的噬菌体鸡尾酒，可将细菌抵抗这一传统障碍转化为治疗优势。该发现为优化噬菌体疗法提供了新范式，即不仅考虑噬菌体的杀菌谱，还应评估其诱导抵抗的生物学代价，这对开发可持续的食源病原体控制策略具有重要指导意义。