靶向克罗恩病相关大肠杆菌LF82的裂解性噬菌体分离与基因组特征解析

来自美国桑迪亚国家实验室的研究团队针对克罗恩病(CD)相关致病共生菌——侵袭性大肠杆菌(adherent invasive Escherichia coli, AIEC) LF82菌株，成功分离出19种具有独特基因组序列的裂解性噬菌体。通过高通量测序和生物信息学分析，这些噬菌体被归类为4个新物种簇，包括Mosigvirus和Bonnellvirus等新分类单元。该研究为开发靶向AIEC的噬菌体鸡尾酒疗法提供了重要资源库，对炎症性肠病(IBD)的精准治疗具有突破性意义。

　　

在这项突破性研究中，科学家们从爱荷华州立大学堆肥场的土壤样本中，捕获了一批能精准猎杀克罗恩病患者肠道"坏分子"——侵袭性大肠杆菌(adherent invasive E. coli, AIEC) LF82的噬菌体"杀手"。通过经典的噬菌斑纯化技术和Illumina测序平台，研究团队成功绘制出19个独特噬菌体战士的基因组蓝图，这些基因组大小呈现明显的三档分化：170kbp、53kbp和42kbp的"分子量级"。

有趣的是，这些噬菌体根据"战斗装备"(基因组特征)自动分成了四大特种部队：两支部队属于Mosigvirus属的新物种，一支隶属Bonnellvirus属，还有一支则是完全陌生的Drexlerviridae家族新成员。特别值得注意的是，所有噬菌体都携带"自杀式攻击"标记——缺乏溶原性噬菌体特有的整合酶和阻遏蛋白基因，这意味着它们都是专性裂解型的"致命杀手"。

通过与国际病毒分类委员会(ICTV)数据库的"人脸识别"比对(BLASTN分析)，这些噬菌体展现出惊人的基因组多样性。其中170kbp的"重型装甲"噬菌体与参考基因组匹配度高达bitscore>10,000，而53kbp的"轻装部队"也有>3,000的优异匹配。研究还意外发现，约41%的样本中潜伏着LF82自身的38.7kbp前噬菌体(prophage)，这个"内鬼"在特定条件下会突然觉醒并复制。

这项研究不仅为炎症性肠病的噬菌体疗法提供了丰富的"弹药储备"，更揭示了AIEC-LF82与其噬菌体捕食者之间复杂的进化军备竞赛。所有噬菌体基因组数据已存入GenBank"武器库"，为未来设计精准噬菌体鸡尾酒疗法奠定了分子基础。