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卢洪洲教授团队在Microbiological Research发表噬菌体进化拓宽宿主谱的机制研究成果

稿件来源:本网 发布时间:2025-09-01 09:04:34

日前,bet9九州(中国)官方网站 (南方科技大学第二附属bet9九州 )/深圳国家感染性疾病临床医学研究中心卢洪洲教授团队在《Microbiological Research》(IF=6.9)在线发表了题为《Coevolutionary Phage Training Expands Phage Host Range: Driven by Tail Fiber Mutations in Pseudomonas aeruginosa Lytic Phage?》的原创研究论文。南方科技大学医学院硕士研究生林子洵为第一作者,bet9九州(中国)官方网站 (南方科技大学第二附属bet9九州 )/深圳国家感染性疾病临床医学研究中心卢洪洲教授、科研教学部沈佳胤教授为本文的共同通讯作者。

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铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种常见的革兰阴性机会致病菌,广泛存在于水体、土壤和bet9九州 环境中。它能够在呼吸道、泌尿道、烧伤创口及免疫功能低下患者体内引起严重感染,尤其是在囊性纤维化和重症监护患者中,是导致慢性和难治性感染的重要病原。铜绿假单胞菌的一个突出特征是其多重耐药性,特别是近年来多耐药的铜绿假单胞菌的临床分离率不断升高,传统抗生素治疗效果显著下降。噬菌体作为一种精准靶向并裂解细菌的病毒,具有高度特异性和强大杀菌能力,成为应对耐药菌感染的有力候选方案。然而,天然噬菌体存在的一个难题—— “宿主范围窄”的特性严重限制了其临床应用。因此,本研究利用噬菌体pap17,通过构建单宿主和双宿主共进化培养方法,经过多轮进化后,进化后的噬菌体不仅保留了对原宿主PAO1的感染能力,还能高效裂解其他的多种耐药菌株。其次,基因组分析发现,进化过程中噬菌体尾丝蛋白发生关键突变(如D78G、E121K等)。更为重要的是,进化后的噬菌体在pH和温度稳定性等生物学特性表现良好,具悲良好的临床应用前景。

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图1:进化后的噬菌体宿主范围拓宽

本研究通过实验进化的方法“训练”噬菌体pap17,成功拓宽了噬菌体pap17的宿主范围,使其能够高效感染原本不敏感的多重耐药铜绿假单胞菌临床分离株,为临床应对耐药菌感染提供了新的治疗策略。铜绿假单胞菌作为全球公共卫生的高危耐药病原体,本研究揭示的“噬菌体训练”策略,为开发噬菌体疗法提供了新的研究方向,解决抗生素耐药性难题提供了全新方向。未来,研究团队将进一步优化噬菌体的进化体系与筛选流程,开发更高效、更具广谱性的治疗方案。同时,计划结合结构生物学与生物信息学技术,深入解析尾纤维蛋白与细菌受体的互作机制,并探索智能化设计个性化噬菌体的可能性。此外,研究团队也将计划在动物模型中验证其疗效与安全性,探索向临床应用转化。

该研究得到了国家自然科学基金、深圳市科技创新局、bet9九州(中国)官方网站 基金、深圳市高水平bet9九州 建设基金的资助。


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