1株棕熊源多重耐药大肠杆菌噬菌体生物学特性及比较基因组学研究

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第10期北京时间：

作者：郭志良, 朱秋艳, 王雪, 曾君, 季芳, 郑迎春, 左君豪, 张乐怡, 郭常春, 王学静, 徐莉莉, 赵瑞利, 王承民

单位：1. 天津农学院动物科学与动物医学学院, 天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室, 天津 300392;2. 乐亭县农业农村局, 乐亭 063600;3. 广东省科学院动物研究所, 广东省动物保护与资源利用重点实验室, 广州 510260;4. 河北省承德县农业农村局, 承德 067400;5. 河北滦牧农业开发股份有限公司, 滦州 063700;6. 河北省畜牧兽医研究所, 保定 071000;7. 优宜邦生物科技(上海)有限公司, 上海 201199

摘要：【目的】 探究1株多重耐药大肠杆菌裂解性噬菌体的生物学特性及基因组特征，为多重耐药菌株的科学防控提供参考。【方法】 试验以棕熊源大肠杆菌M719-6WT为宿主菌，使用双层平板法从养殖场污水中分离纯化出噬菌体，通过透射电镜观察其形态，利用空斑法测定噬菌体宿主谱，并探究其生物学特性。基于噬菌体全基因组测序数据进行噬菌体生物信息学分析，采用体外、体内抑菌试验评估噬菌体抑菌效果。【结果】 通过双层平板法分离并纯化得到1株大肠杆菌噬菌体，命名为pEC-M719-6WT.2，其噬菌斑边缘清晰且透亮。结合透射电镜观察和全基因组分析结果显示，噬菌体pEC-M719-6WT.2属于Tevenvirinae亚科肌尾状噬菌体。宿主谱测定结果表明，噬菌体pEC-M719-6WT.2可裂解11株大肠杆菌。该噬菌体最佳感染复数(MOI)为0.1，最适温度为25 ℃，最适pH为7.0，潜伏期＜10 min，裂解周期为70 min，裂解量约为190 PFU/cell。基因组分析结果显示，噬菌体pEC-M719-6WT.2基因组大小为170.441 kb，未发现携带已知的耐药、溶原和毒力相关基因。受体结合试验结果显示，噬菌体pEC-M719-6WT.2可以结合宿主菌表面的脂多糖受体。体外抑菌试验结果显示，当MOI为100时，噬菌体pEC-M719-6WT.2与8 μg/mL四环素联合应用，抑菌时间可延长至24 h；体内保护试验结果表明，2.8×105 CFU/mL M719-6WT感染大蜡螟幼虫后，注射2×107 PFU/mL噬菌体pEC-M719-6WT.2可在24和48 h内将大蜡螟幼虫存活率分别提高至100%和70%。【结论】 本研究分离获得1株多重耐药大肠杆菌噬菌体，其具有良好的环境稳定性和抑菌活性，生物信息学特征明确，体内外抑菌效果较好，与抗生素联合使用可产生协同作用，具有治疗临床耐药大肠杆菌感染的潜在应用价值。

关键词：噬菌体;大肠杆菌;多重耐药;生物学特性;比较基因组学

基金资助：优宜邦生物科技(上海)有限公司产业化项目(UYB20220001-01、UYB20230001-02)