噬菌体HZJ31联合替加环素对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的体内外抗菌效果及耐药突变体特征研究

这篇研究首次分离出新型裂解性噬菌体HZJ31，证实其与替加环素（TGC）联用可显著增强对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌（CRKP）的杀菌效果，延缓耐药突变体产生，并在大蜡螟（G.mellonella）感染模型中提高生存率达70%。研究揭示了噬菌体耐药株因荚膜缺失导致的适应性代价，为CRKP感染提供了创新治疗策略。

　　

噬菌体HZJ31的生物学特性与基因组特征

研究团队从医院废水中分离出新型噬菌体HZJ31，透射电镜显示其具有80 nm的二十面体头部和10 nm短尾，属于有尾噬菌体目（Caudovirales）。该噬菌体在pH 5-9和4-50°C条件下保持稳定，最佳感染复数（MOI）为0.001时爆发量达374 PFU/细胞。基因组测序揭示其40,624 bp环状dsDNA含48个ORF，编码结构蛋白（如主要衣壳蛋白ORF1）、DNA复制酶（ORF12）和裂解酶（ORF20），且不含毒力或耐药基因，符合治疗应用标准。

协同抗菌效应与生物膜干预

在体外实验中，噬菌体HZJ31与1/2 MIC替加环素（0.5 μg/mL）联用使KPZ2菌株OD600在36小时内维持在0.3以下，显著优于单药组。通过结晶紫和XTT实验证实，HZJ31不仅能抑制72小时生物膜形成（抑制率59.45%），还可破坏已形成的生物膜（细菌活性降低70%）。大蜡螟感染模型显示，联合治疗组96小时存活率（70%）显著高于噬菌体单用组（50%）或抗生素单用组（60%）。

噬菌体耐药突变体的适应性代价

连续传代实验中，KPZ2通过荚膜缺失进化出噬菌体耐药株KPZ2-R。扫描电镜显示突变体表面粗糙、荚膜结构缺陷，透射电镜进一步证实其荚膜层几乎消失。基因组分析发现wcaJ基因截断导致KL47型荚膜合成障碍。这种变异使噬菌体吸附效率从野生株的88%降至24%，但伴随生长速率下降和毒力减弱——大蜡螟模型中，突变体感染组存活率提高30%。有趣的是，KPZ2-R对哌拉西林和庆大霉素恢复敏感性，印证了"耐药性权衡"理论。

临床转化潜力与局限性

该研究为CRKP感染提供了噬菌体-抗生素协同治疗新思路，特别是针对生物膜相关感染。但需注意宿主范围较窄（仅裂解30株临床分离株中的23.33%），且尚未在哺乳动物模型验证安全性。作者建议未来开发包含荚膜依赖/非依赖型噬菌体的鸡尾酒疗法，或探索与多粘菌素等抗生素的序贯给药策略，以应对临床菌株多样性。

这项突破性工作不仅阐明噬菌体耐药性与细菌适应性代价的分子机制，更为多重耐药革兰阴性菌感染提供了具转化潜力的生物治疗方案。