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由于抗生素耐药问题日益加剧，噬菌体疗法连年来受到越来越多的怜惜。不同于抗生素，少许噬菌体即可肃清多数细菌。此外，噬菌体对细菌具有高度的特异性，给定噬菌体频繁仅感染某些菌株，因此噬菌体疗法大要有用幸免对东谈主体共生菌的影响。咫尺，大多噬菌体琢磨基于浮游情景的细菌。但是，临床上许多感染由细菌生物被膜引起。与游离态细菌比拟，生物被膜常弘扬出更强的抗性，咱们对其抗性机制的相识还不够充分。

 

2024年9月4日，清华大学基础医学院刘锦涛课题组在Science Advances杂志上发表了题为“Essential phage component induces resistance of bacterial community”（噬菌体必要元件导致细菌群体抗性）的论文。该责任对噬菌体侵染细菌生物被膜的动态经由进行了定量琢磨，发现细菌在被噬菌体裂解时开释出多数未拼装至噬菌体的尾纤维卵白，这些卵白导致生物被膜对噬菌体产生抗性。

 

琢磨者以肺炎克雷伯菌生物被膜为现象系统，发咫尺噬菌体感染初期，生物被膜的外围区域大要被噬菌体有用裂解（图1）。但是，仅10小时后，生物被膜就对噬菌体产生了抗性并规复孕育（图1）。新长出的细菌从生物被膜中索取出来后依旧对噬菌体明锐，标明该表象并非由常见的细菌突变所导致，而是生物被膜产生的群体抗性。

 

 

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图1. 噬菌体侵染生物被膜的动态经由

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琢磨者发现，噬菌体侵染导致生物被膜中产生一条亮带，该亮带不断向生物被膜里面迁移（图2）。琢磨者进一步发现，该亮带由噬菌体尾纤维卵白导致。该卵白大要特异性的识别并降解细菌名义的荚膜多糖，且该卵白可导致生物被膜对噬菌体产生抗性。

 

 

图2.  噬菌体导致生物被膜中出现向内迁移的亮带

 

琢磨者淡薄以下机制（图3）：噬菌体最初感染生物被膜的外围区域，并裂解外围的细菌。被裂解的细菌除开释出新复制的噬菌体外，还会开释出未拼装至噬菌体的尾纤维卵白。这些游离的卵白大要先于噬菌体扩散至生物被膜里面，并在扩散的经由中降解细菌名义的荚膜多糖。由于荚膜多糖是许多噬菌体感染细菌所必需的受体，上述经由导致生物被膜对噬菌体产生抗性。琢磨者进一步确认，更正尾纤维卵白或荚膜多糖的抒发量不错扶直生物被膜对噬菌体的抗性。

 

图3.  生物被膜对噬菌体产生抗性的机制

 

该责任标明，细菌裂解物对噬菌体侵染细菌群体有进击的影响，因此应受到更多的怜惜。琢磨者还发现，噬菌体尾纤维卵白在导致生物膜被膜产生抗性的同期，还导致其暴显现新的瑕玷。生物被膜具有强耐受性的一个原因是其本身树立的扩散障蔽。尾纤维卵白降解细菌荚膜导致生物大分子更容易扩散至生物被膜里面，这为蛊惑新式噬菌体提疗法提供了可能。清华大学基础医学院刘锦涛课题组2020级博士生胡倩瑜为该论文的第一作家。清华大学基础医学院向烨教师偏激博士生黄亮、杨耀宇为该课题提供了进击撑捏。

 

 

论文运动：

https://doi.org/10.1126/sciadv.adp5057

 

 

 

 

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