2022年2月16日，Roberto C. Molina-Quiroz 带领的团队在期刊《Microbiology spectrum》（IF：7.171）上发表了题为“Isolation and Characterization of Novel Lytic Phages Infecting Multidrug-Resistant Escherichia coli”的文章，研究者使用UPEC参考菌株CFT073作为宿主富集噬菌体，分离出可有效感染并杀灭尿路致病性大肠杆菌(UPEC)的抗生素耐药性临床分离株的3种噬菌体MLP1、MLP2和MLP3，并发现MLP噬菌体可识别脂多糖(LPS)分子的不同区域，而为抗生素耐药性大肠杆菌的治疗提供了一种全新的替代方法。
尿路感染(UTI)每年占全球数百万临床病例，主要影响女性和老年人。约50%的女性在其一生中会发生UTI。尿路致病性大肠埃希菌(UPEC)是主要病原，这种病原体在人体肠道中定植时是无害的，但当到达尿路时，适应其代谢，生成UTI。由于其高流行率和UPEC临床分离株中报告的抗生素耐药性(AR)增加，UTI成了全球严重的公共卫生问题。近年来，抗菌药物耐药性迅速上升，产生了更复杂的情况，即多重耐药(MDR)UPEC菌株对目前可用的抗菌治疗无反应。噬菌体是广泛存在于土壤、废水和水生环境等不同环境中的细菌裂解病毒，由于其只感染其宿主，不影响宿主菌群的高特异性，使用噬菌体作为治疗替代方法是非常有前景的。
1、新型噬菌体的分离
以UPEC CFT073为细菌宿主，分离出了3种新的噬菌体：MLP1、MLP2和MLP3。MLP1属于查氏病毒科，MLP2属于Myoviridae科，MLP3属于Podoviridae科。这些新的噬菌体可有效感染并杀灭实验室参考菌株和诊断为UTI患者的多重耐药临床大肠埃希菌分离株。
2、不同噬菌体的形态和宿主范围
采用透射电镜(TEM)测定这些噬菌体的形态性状，确定MLP1具有二十面体头部，估计直径为66±0.4 nm，尾部长度为135±0.9 nm，直径为18±0.1 nm； MLP2具有二十面体头部，估计直径为63±0.5 nm，尾部长度为73±0.7 nm，直径为18±0.7 nm；MLP3的细长头部长度为122±0.5 nm，直径为48±0.4 n，尾部长度为11±0.9 nm。
MLP1的宿主范围最窄，仅杀死CFT073和UPEC 1007临床分离株，该噬菌体也能够感染被认为是潜在致泻病原体的弥漫性粘附性大肠杆菌(DAEC)菌株。相反，虽然MLP2和MLP3在系统发育上存在差异，但表现出相似的宿主范围，即两种噬菌体均能够感染菌株CFT073、菌株UTI-89、5种UPEC临床分离株、肠聚集性大肠埃希菌(EAggEC)菌株和DAEC菌株。结果强烈表明MLP2和MLP3的肠道起源。
3、UPEC菌株暴露于噬菌体后的成斑率及杀灭动力学
测定了在致病性大肠埃希菌菌株上成斑率(EOP)，发现MLP1仅能够感染UPEC1007临床分离株，表明O抗原是MLP1的受体。与MLP1的结果相反，MLP2显示CFT073、CFT073ΔwaaL和UPEC临床分离株973、974、1002和1004之间的EOP相似，存在MLP2时这些菌株未生长，并存在小的浑浊斑块。表明，MLP2介导的对UTI-89和UPEC 1007的高效杀伤作用。
与杀死CFT073对照相比，MLP3可有效杀死UTI-89、UPEC 1002和UPEC 1007，如MLP1一样，O抗原参与了MLP3的识别。总之，这些结果表明，MLP1、MLP2和MLP3表现出不同的杀伤动力学，这取决于它们感染的UPEC宿主。
4、噬菌体对暴露后的InPEC菌株作用
对InPEC菌株的EOP分析表明，所有噬菌体均可有效杀灭 DAEC，有时杀灭程度甚至高于CFT073，而仅MLP2和MLP3可杀灭EAggEC，表现为其对生长能力的影响。而DAEC和EAggEC均显示可引起UTI，在那里它们可能暴露于MLP噬菌体。
5、噬菌体受体鉴定
MLP1介导的对c1573/c1574*突变体的杀伤作用与突变体菌株感染导致斑块浑浊，显示出和CFT073野生型相似的LPS特征，表明O抗原中不存在可能导致MLP1耐药的其他突变。
而MLP2耐药克隆的分析显示，暴露于MLP2后，在任何耐药突变体的培养物中均未观察到空斑，表明MLP2受体确实是LPS的外核。
对耐药株MLP3的EOP试验中，MLP3不能感染wzy*和gtb*变异株，表明了具有一种无O-抗原糖的脂质a-核心部分的结构。同时，可产生较小且浑浊的噬菌斑。结果进一步证实了MLP3的受体是聚合的O抗原，胞膜外多糖被噬菌体用作辅助受体。
研究分离并鉴定了MLP1、MLP2和MLP3三种新型噬菌体能够同时感染实验室和多重耐药的大肠埃希菌临床分离株，是治疗产生泌尿道或肠道感染的抗生素耐药性大肠杆菌菌株的一种崭新的打开方式。
洛宇生物具备完善的细胞生物学实验平台，包括有300 平米的 SPF 实验动物平台、200 平米的洁净级 P2 实验室（细胞间），普通屏障级无菌实验室 500 余平米，具备16通道流式细胞仪、活细胞工作站、三气培养箱、样本保存设备、OLYMPUS荧光显微镜等多种相关仪器设备，拥有8年的丰富经验、过硬的技术，以及专业严谨的细胞生物学实验团队，可承接各种细胞培养、分离、鉴定、检测和细胞模型制备实验，一站式满足你的需求！
CCK-8是一种基于WST-8的广泛应用于细胞增殖和细胞毒性的检测试剂。WST-8是类似于MTT的化合物，在电子载体1-Methoxy PMS存在的情况下，被线粒体中的脱氢酶还原为橙黄色甲瓒产物。颜色的深浅与细胞增殖成正比，与细胞毒性成反比。
EdU是一种胸腺嘧啶核苷类似物，能够在DNA复制时期代替胸腺嘧啶(T)渗入正在合成的DNA分子中，基于Apollo®荧光染料与EdU的特异性反应即可直接并准确地检测出DNA复制活性，广泛应用于细胞增殖、细胞分化、生长与发育、DNA损伤修复、病毒繁殖等方面的研究，尤其适合进行siRNA、miRNA、小分子化合物及各种药物的细胞增殖及活力筛选实验。
1.灵敏度高：采用CCK-8法检测细胞的增殖情况具有更高的灵敏度；
原文链接：https://journals.asm.org/doi/epub/10.1128/spectrum.01678-21
参考文献：
[1] Foxman B. 2003. Epidemiology of urinarytract infections: incidence, morbidity, and economic costs. Dis Mon 49:53-70.
[2] Foxman B. 2014. Urinary tract infectionsyndromes. Occurrence, recurrence, bacteriology, risk factors, and diseaseburden. Infect Dis Clin North Am 28:1-13.
[3] Alteri CJ, Himpsl SD, Shea AE, MobleyHLT. 2019. Flexible metabolism and suppression of latent enzymes are importantfor Escherichia coli adaptation to diverse environments within the host. JBacteriol 201: e00181-19.
[4] Raeispour M, Ranjbar R. 2018.Antibiotic resistance, virulence factors and genotyping of uropathogenicEscherichia coli strains. Antimicrob Resist Infect Control 7:1-9.
[5] Naziri Z, Derakhshandeh A, BorchaloeeAS, Poormaleknia M, Azimzadeh N. 2020. Treatment failure in urinary tractinfections: a warning witness for virulent multi-drug resistant ESBL-producingEscherichia coli. Infect Drug Resist 13:1839-1850.
[6]Principi N, Silvestri E, Esposito S. 2019. Advantages and limitations ofbacteriophages for the treatment of bacterial infections. Front Pharmacol 10: 513.
云南洛宇生物科技有限公司（简称洛宇生物）是云南省第一家有自主研发创新科研平台的第三方企业，公司技术架构完整，服务流程明确，研发水平过硬，已协助完成100余项国家级自然科学基金项目，200余项省市级科研项目。
扫码关注我们
