新型裂解性噬菌体ENP2309的鉴定及其对耐万古霉素粪肠球菌感染的体内外治疗评估

【字体: 时间:2025年08月29日 来源:Virology Journal 3.8

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  本研究针对全球日益严重的耐万古霉素肠球菌(VRE)感染问题,从农业废水中分离鉴定出新型裂解性噬菌体ENP2309。通过全面的形态学、生物学特性和基因组分析,证实其对13种临床分离株具有广谱裂解能力。小鼠模型实验显示单次给药(2.0×108 PFU/mL)即可实现100%存活率并完全清除脾脏和肝脏中的VRE,为临床治疗多重耐药肠球菌感染提供了安全有效的新型生物治疗选择。

  

抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁,世界卫生组织(WHO)数据显示,耐万古霉素肠球菌(VRE)等"超级细菌"每年导致70万人死亡。更令人担忧的是,超过80%的肠球菌临床分离株已对包括万古霉素、β-内酰胺类和四环素在内的多种抗生素产生耐药性。面对这一危机,曾被抗生素取代的噬菌体疗法重新进入科学家视野——这种自然界最丰富的生物实体具有精准靶向、自我扩增和穿透生物膜等独特优势,是应对耐药菌感染的理想选择。

为开发新型抗VRE制剂,青海大学动物医学研究院的研究团队在《Virology Journal》发表了突破性研究成果。研究人员从西宁地区牦牛养殖场废水样本中,通过双层琼脂法分离获得一株新型裂解性噬菌体ENP2309。研究采用透射电镜(TEM)观察形态特征,测定温度/pH稳定性等生物学参数,通过全基因组测序分析遗传特征,并建立BALB/c小鼠感染模型评估治疗效果。

生物学特性分析

ENP2309展现70±1 nm的二十面体头部和145±2 nm的收缩性尾部结构。其能在10-60°C和pH 3-12范围内保持活性,最佳感染参数为MOI=0.001时产生920 PFU/cell的爆发量。宿主谱测试显示其对19株肠球菌中13株(68.4%)具有裂解活性,包括多种临床耐药株。

基因组特征

148,806 bp的线性双链DNA基因组(GC含量35.9%)含153个预测ORF,编码结构蛋白、DNA复制/修复酶和裂解酶等,缺乏溶原相关基因。系统发育分析表明其属于柯奇科达病毒属(Kochikohdavirus),与噬菌体PBEF129亲缘最近。

治疗效果评估

在小鼠腹膜炎模型中,单次腹腔注射2.0×108 PFU/mL ENP2309实现:

  • 100%存活率(对照组96小时内全部死亡)

  • 完全清除脾脏和肝脏中的VRE(P<0.001)

  • 显著改善病理损伤和体重恢复

  • 调控IL-6、TNF-α等炎症因子水平

该研究首次系统鉴定了具有临床应用潜力的抗VRE噬菌体ENP2309。其独特优势包括:超低MOI下的高效增殖、广谱裂解活性、优异的环境稳定性,以及在小鼠模型中展现的100%保护率。值得注意的是,尽管基因组携带溶血素基因,但实验未观察到显著不良反应。研究为应对多重耐药肠球菌感染提供了新型生物治疗选择,未来需进一步研究其与抗生素的协同作用及耐药机制。这项成果标志着噬菌体疗法在抗感染领域的重大进展,为临床转化奠定了坚实基础。

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