新型噬菌体 vB_AceP_PAc：对抗嗜水气单胞菌感染的新希望

为解决嗜水气单胞菌耐药问题，研究人员对噬菌体 vB_AceP_PAc 展开研究，发现其可缓解小鼠腹泻，有应用潜力。

　　

噬菌体 “小身材”，对抗细菌感染 “大能量”

在神秘的微生物世界里，细菌与噬菌体的 “战争” 时刻都在上演。嗜水气单胞菌（Aeromonas caviae）这个 “捣蛋鬼”，作为一种革兰氏阴性的兼性厌氧菌，广泛潜伏在淡水、海水、污水等环境中，不仅会让鱼类等水生动物生病，还能感染人类，引发泌尿系统、呼吸道、胆道等感染，严重时甚至危及生命。

目前，抗生素是治疗嗜水气单胞菌感染的主要手段。但随着抗生素的大量使用，嗜水气单胞菌逐渐 “进化” 出耐药性，对多种抗生素产生抵抗，这让治疗变得愈发困难。在这样的困境下，寻找新的治疗方法迫在眉睫。

来自吉林农业大学等机构的研究人员勇挑重担，展开了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于噬菌体（bacteriophage），一种能感染细菌的特殊病毒。研究人员希望借助噬菌体的力量，攻克嗜水气单胞菌感染的难题。这项研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上，为对抗嗜水气单胞菌感染带来了新的曙光。

研究方法：多管齐下探寻噬菌体奥秘

为了深入了解噬菌体的特性和作用，研究人员采用了多种关键技术方法。首先是噬菌体的分离与鉴定，他们从污水系统中成功分离出噬菌体 vB_AceP_PAc，并通过一系列实验，如噬菌斑实验、电镜观察等，确定了其形态和生物学特性。其次，在基因组分析方面，研究人员提取噬菌体的 DNA 进行测序和注释，探究其基因组成和功能。此外，通过体内外杀菌实验，评估噬菌体对嗜水气单胞菌的杀菌效果。同时，利用多种检测技术，如 ELISA、qPCR、流式细胞术等，研究噬菌体对小鼠肠道稳态、免疫功能和肠道菌群的影响。

研究结果：噬菌体 vB_AceP_PAc 的 “神奇本领”

1. 噬菌体 vB_AceP_PAc 的生物学特性：经过层层筛选和研究，噬菌体 vB_AceP_PAc 脱颖而出。它属于肌尾噬菌体（myoviruses），拥有独特的外观，头部直径约 78±1nm，尾巴长度约 106±1nm。其宿主范围较窄，除了嗜水气单胞菌 AC-CY 外，仅对嗜水气单胞菌 BSK 有裂解活性。它的潜伏期较短，约 30 分钟，爆发期约 50 分钟，每个感染细胞的裂解量可达约 5000PFUs。而且，在 pH 3 - 11 的范围内都能保持稳定，在 pH 6 - 8 时活性最佳，在 4°C、25°C 和 37°C 下能保持全活性，展现出良好的稳定性。
2. 噬菌体 vB_AceP_PAc 的基因组特征：深入研究噬菌体 vB_AceP_PAc 的基因组发现，其长度为 123,933bp。通过与其他噬菌体的基因组对比，发现它与 10 种噬菌体相似，但覆盖率均低于 52%，表明它在基因组水平上是一种新的噬菌体。其基因组包含 213 个开放阅读框（ORF），其中部分编码已知蛋白，还有许多功能未知。此外，基因组中仅含有一个 tRNA 基因，这也从侧面解释了其宿主范围较窄的原因。
3. 噬菌体 vB_AceP_PAc 的杀菌活性：在体外实验中，添加噬菌体 vB_AceP_PAc 的实验组，嗜水气单胞菌 AC-CY 的 OD₆₀₀值在 3 小时内显著下降，虽然之后略有回升，但也证明了噬菌体对细菌的强大杀伤力。在小鼠体内实验中，研究人员先确定了能使小鼠腹泻的嗜水气单胞菌 AC-CY 的最小剂量为 1×10⁷CFU/mL（100μl/mouse）。当小鼠感染出现腹泻症状后，给予不同浓度噬菌体的治疗。结果显示，高浓度噬菌体（1×10⁹PFU/ml，100μl/mouse）治疗组的小鼠腹泻症状明显缓解，肠道绒毛也开始恢复，这表明噬菌体 vB_AceP_PAc 在体内同样具有良好的治疗效果。
4. 噬菌体 vB_AceP_PAc 对小鼠肠道稳态的影响：研究人员还关注到噬菌体对小鼠肠道稳态的影响。在生长性能方面，喂食含有 1×10⁹PFU/ml 噬菌体 vB_AceP_PAc 的小鼠，最终体重显著增加，肠道黏膜形态也得到改善，十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度增加，十二指肠的隐窝深度减小，十二指肠和回肠的 VH/CD 比值升高。在炎症调节方面，噬菌体的摄入增强了小鼠回肠黏膜中 SIgA、ITF 和 TGF-α 的含量，同时抑制了炎症因子 IL-1β、Ccl2、Icam1 和 TNF-α 的表达，还上调了先天免疫成分 Tlr2、Tlr4 和 Irak4 的 mRNA 水平。在肠道屏障功能方面，喂食 1×10⁹PFU/ml 噬菌体 vB_AceP_PAc 的小鼠，肠道屏障相关基因 ZO-1、JAM、Occludin 和 Claudin 4 的表达上调，肠道化学屏障相关分子 Lysozyme、Muc2 和 C3gnt 的表达也增加，血清中的 D - 乳酸浓度和 DAO 活性降低，表明肠道屏障功能得到增强。此外，噬菌体的摄入并未影响小鼠 T 细胞的极化，CD3⁺CD4⁺/CD3⁺CD8⁺的比值在不同组之间没有显著变化。
5. 噬菌体 vB_AceP_PAc 对小鼠肠道菌群的影响：通过对小鼠肠道菌群的测序分析发现，噬菌体的使用改变了小鼠肠道菌群的组成。α 多样性分析表明，噬菌体降低了肠道微生物的总数，提高了群落的均匀度；β 多样性分析显示，噬菌体处理组与对照组的肠道菌群组成存在显著差异。在门水平上，噬菌体增加了拟杆菌门（Bacteroidetes）的丰度，降低了变形菌门（Proteobacteria）的丰度；在科水平上，乳酸杆菌科（Lactobacillaceae）和 Muribaculaceae 的丰度显著增加，而毛螺菌科（Lachnospiraceae）和颤螺旋菌科（Oscillospiraceae）的丰度下降。

研究结论与意义：开启噬菌体疗法新篇章

综合各项研究结果，噬菌体 vB_AceP_PAc 展现出了强大的潜力。它能够有效减轻由耐药嗜水气单胞菌 AC-CY 引起的小鼠腹泻症状，在应用中具有一定的安全性。同时，噬菌体还能调节小鼠的肠道菌群，这可能是其促进小鼠生长的潜在机制之一。

这项研究为噬菌体疗法的发展提供了重要的理论依据和实践支持。在抗生素耐药问题日益严峻的今天，噬菌体疗法有望成为一种全新的治疗策略，为解决细菌感染难题开辟新的道路。不过，目前的研究还处于基础阶段，未来还需要进一步深入探究噬菌体在临床应用中的安全性和有效性，优化治疗方案，让噬菌体疗法真正造福人类和动物健康。