一种新型治疗方法：噬菌体与骆驼刺（Alhagi maurorum）协同对抗BALB/c小鼠中由奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）引起的肾脏和膀胱感染

《Scientifica》：A Novel Therapeutic Approach: Phage and Alhagi maurorum Synergy Against Kidney and Bladder Infection Caused by Proteus mirabilis in BALB/c Mice

　　

由奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）生物膜引起的导管相关尿路感染（catheter-associated urinary tract infections, CAUTIs）因多重耐药性不断升级而构成重大挑战，凸显了对替代治疗策略的迫切需求。本研究评估了一种新型组合方法，采用两株裂解性噬菌体（Isf-Pm1和Isf-Pm2）组成的鸡尾酒，联合骆驼刺（Alhagi maurorum）乙醇提取物（ethanolic extract, AME），在已建立的导管相关感染小鼠模型中减少细菌负荷。研究人员假设，噬菌体与AME的协同活性可增强治疗效果、阻碍耐药性发展并促进感染清除。使用带有五组（每组n=6）的导管插入BALB/c小鼠模型，研究人员评估了噬菌体-AME联合在不同剂量和治疗持续时间下的治疗效果。处理后将肾脏和膀胱组织匀浆并定量细菌载量（CFU/mL）。感染复数（multiplicity of infection, MOI）为1的噬菌体与750 mg/kg AME联合给药7天产生了最显著的抗菌效果，使肾脏细菌计数降低7个log₁₀，膀胱细菌计数降低5.3个log₁₀。值得注意的是，将治疗持续时间从3天延长至7天显著增强了肾脏组织中的细菌清除（p < 0.0001），突出了延长治疗对优化结局的关键重要性。研究人员的发现表明，剂量和治疗持续时间均显著影响噬菌体-AME联合的治疗疗效，强调必须优化方案以改善肾脏和膀胱感染患者的临床结局。总之，本研究提出了一种有前景且机制合理的替代策略，用于对抗生物膜相关的CAUTIs，值得进一步转化研究。

细菌生物膜相关的导管相关尿路感染（CAUTIs）是临床面临的重大挑战，奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）作为主要病原体，可在导管表面形成生物膜，导致细菌对抗生素高度耐药。随着多重耐药性不断升级，传统治疗越来越失效，亟需寻找替代策略。噬菌体疗法因其特异性裂解细菌的能力而受到关注，而植物提取物如骆驼刺（Alhagi maurorum）乙醇提取物（AME）则可通过群体感应淬灭削弱生物膜形成。理论上二者联合可产生协同作用，但体内研究十分有限。基于此，这项发表在《Scientifica》上的研究旨在评估噬菌体与AME联合对导管插入BALB/c小鼠模型中P. mirabilis感染的治疗效果。

研究人员采用两株裂解性噬菌体（Isf-Pm1和Isf-Pm2）组成鸡尾酒，与不同剂量AME组合，在五组小鼠中比较了预处理和后处理方案，并分别持续3或7天。结果显示，最佳方案（感染复数MOI=1，AME 750 mg/kg，7天）使肾脏细菌载量降低7个log₁₀，膀胱降低5.3个log₁₀；延长治疗时间显著增强肾清除率（p < 0.0001）。研究表明剂量和治疗持续时间显著影响疗效，需要优化方案。这一发现为对抗生物膜相关CAUTIs提供了新思路，具有转化研究价值。

关键的技术方法包括：使用雌性BALB/c小鼠（6-8周龄，20-22 g，购自Royan Institute，Isfahan, Iran），经尿道插管接种P. mirabilis ATCC 7002建立感染模型。实验随机分为五组（n=6）：PBS阴性对照、诺氟沙星阳性对照、AME（500或750 mg/kg）、噬菌体鸡尾酒（MOI 1）及联合组。通过灌胃给予AME，治疗在感染前（预处理）或感染后（后处理）进行，持续4或7天（预处理）或3或7天（后处理）。治疗后取肾和膀胱组织匀浆，采用螺旋涂布法在LB琼脂上定量细菌载量（CFU/mL）。统计分析使用GraphPad Prism 9双因素方差分析和Tukey检验。

3.1 AME预处理：为评估预防效果，研究人员在感染前给予AME（500或750 mg/kg）4或7天。结果显示，与安慰剂相比，所有浓度均显著降低肾脏载量；7天预处理带来的降低显著大于4天方案（在750 mg/kg组），表明持续时间对肾脏保护比剂量更关键。在膀胱中，所有AME方案均一致且显著降低细菌载量，提示该组织对预防性治疗反应更强。

3.2 AME后处理：感染后给予AME 3或7天，所有方案均显著降低肾和膀胱载量（p < 0.0001）。在肾脏中，750 mg/kg 7天方案效果最佳，最接近诺氟沙星但未完全达到；在膀胱中所有AME方案均不如诺氟沙星，且各剂量和持续时间之间无显著差异。

3.3 噬菌体后处理：给予MOI 1噬菌体3或7天。7天疗程显著优于3天（p < 0.0001），且7天噬菌体治疗与诺氟沙星在肾脏中无显著差异。膀胱反应更快，3天治疗的膀胱载量甚至低于7天的肾脏载量；7天后肾脏载量与膀胱水平相当。

3.4 联合后处理：噬菌体（MOI 1）与AME（500或750 mg/kg）联合治疗3或7天。所有联合方案均显著降低载量，且疗效随剂量和持续时间增加而增强。最佳方案（750 mg/kg，7天）使肾脏降低7-log₁₀，膀胱降低5.3-log₁₀。在肾脏中，最佳方案与诺氟沙星无显著差异；但在膀胱中，诺氟沙星仍显著更有效（p = 0.003）。值得注意的是，剂量效应仅在7天疗程组中出现。

讨论部分指出，治疗反应在肾和膀胱之间存在显著差异。肾脏感染通常更难清除，但联合治疗在肾脏中达到与抗生素相当的效果，研究人员认为可能与肾脏中更长的暴露时间和改善的局部效应有关；膀胱中持续的尿流可能限制药物保留，降低了协同作用。这一发现提示，在评估抗UTI策略时，应分别分析不同器官。研究还提及以往噬菌体在其他感染模型中的有效性，以及植物提取物在UTI中的预防作用，与本研究结果相互支持。研究人员承认未进行组织病理学检查，且未直接测试抗粘连机制，未来需深入探索机制、优化剂量和方案，并进行安全性验证。

结论部分翻译如下：总之，目前的研究结果表明，AME–噬菌体联合可能是抗奇异变形杆菌感染的一种有前景的抗菌策略，特别是在生物膜相关尿路感染（UTIs）的背景下。观察到的细菌负荷减少表明联合治疗具有潜在治疗价值；然而，相互作用的潜在机制需要进一步研究。此外，该方法的疗效似乎取决于治疗剂量、持续时间和靶组织，强调需要进一步优化。因此，未来的研究应侧重于在其他感染模型中验证这些发现，并在考虑临床转化之前解决可能影响治疗效果的生理障碍。