在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助下，华南农业大学兽医学院教授刘健华团队研究揭示了噬菌体抗性与细菌毒力之间的复杂关联。相关成果近日发表于《公共科学图书馆-病原体》（PLOS Pathogens）。
论文共同第一作者、华南农业大学兽医学院博士研究生涂婕莹介绍，细菌耐药问题日益严峻，迫切需要寻找抗生素替代方案。噬菌体疗法被认为是应对耐药菌感染的重要替代策略之一，然而，噬菌体施加的选择压力可能促使细菌进化出新的抗性机制，并对其生物学特性产生深远影响，其潜在风险尚缺乏系统研究。
大肠杆菌ST410对噬菌体的抗性机制及毒力增强。刘健华团队供图该研究围绕“噬菌体抗性进化是否会影响细菌毒力”这一关键科学问题，以在全球各生态位广泛传播的高风险克隆株E. coli ST410为研究对象，系统解析了细菌在噬菌体压力下获得抗性的分子机制及其生物学后果。
研究发现，细菌除了通过受体突变产生噬菌体抗性外，还可通过大量上调胞外多糖-可拉酸（colanic acid）合成，在细胞表面形成保护性屏障，从而有效阻断噬菌体的吸附与侵染，产生稳定的噬菌体抗性表型。值得注意的是，可拉酸分泌增多不仅影响噬菌体-细菌相互作用，还可增强细菌对宿主免疫细胞的抵御能力，从而提高细菌的毒力。此外，该团队还从宠物临床获得了对该噬菌体具有天然抗性、高产可拉酸的粘液型高毒力E. coli ST410菌株，提示在自然菌群中胞外多糖介导的适应性提高可能比以往认知的更为广泛。
该研究从机制层面揭示了噬菌体抗性与细菌毒力增强之间的内在联系，为理解噬菌体-细菌协同进化提供了新视角，并提醒我们在开发和应用噬菌体防控策略时，需充分评估其对病原菌致病性和适应性演化可能带来的潜在影响，对噬菌体疗法的安全性和长期效果具有重要警示意义。
相关论文信息：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1013807
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