噬菌体抗细菌生物膜机制及应用策略的研究进展

细菌生物膜(bacterial biofilms,BF)是细菌在生物或非生物表面所形成的复杂微生物群落,其形成显著增强了细菌毒力和耐药性,与高比例的慢性细菌感染相关,对人类健康造成严重威胁。传统抗生素和常用消毒剂在清除生物膜方面的能力有限,迫切需要一种有效的新策略治疗细菌生物膜。噬菌体(bacteriophage,phage)作为一类能感染并裂解细菌的病毒,具有较高的安全性和特异度,被认为是治疗细菌生物膜有前景的替代方法。该文综述了噬菌体抗细菌生物膜的作用机制、基于噬菌体及其衍生物在防控细菌生物膜形成的应用策略,为开发高效的噬菌体抗细菌生物膜方法提供新思路。

新型R型噬菌体尾样细菌素对MRSA的抗菌活性研究

目的探索阴沟肠杆菌SHAMU191747所分泌的新型R型噬菌体尾样细菌素(phage tail-like bacteriocin,PTLB)对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的抗菌活性。方法琼脂平板拮抗试验和肉汤微量发酵试验,检测阴沟肠杆菌SHAMU191747对MRSA的拮抗活性。超高速离心法和密度梯度离心法,制备阴沟肠杆菌SHAMU191747发酵上清液粗提物。使用透射电镜检测粗提物中有无新型R型PTLB。琼脂平板点种法,验证粗提物对MRSA的抗菌活性。采用SDS-PAGE电泳检测新型R型PTLB的分子量。结果阴沟肠杆菌SHAMU191747分泌新型R型PTLB,对MRSA具有强拮抗效应。新型R型PTLB的分子量约35 ku,能够高效杀伤MRSA;尾鞘未收缩的功能性分子的物理尺寸为(142.7±4.3)×(13.8±0.6)nm,尾鞘收缩的非功能性分子的物理尺寸为(57.7±1.2)×(20.8±1.5)nm。结论阴沟肠杆菌SHAMU191747产生的新型R型PTLB能够高效杀伤MRSA,具有开发成新型抗菌药物的潜力,临床应用前景很大。

噬菌体疗法:治疗水产养殖领域细菌性疾病的绿色选择

随着水产养殖业的迅速发展,高密度、集约化养殖带来的水产细菌性疾病也愈发严重。目前主流的水产抑菌药物为抗生素,但是抗生素的长期大量使用带来了药物残留、耐药性、环境污染等诸多问题,寻求新的安全有效的替代品来代替抗生素是必然趋势。噬菌体作为一种能够感染并裂解细菌的病毒,具有特异性强、绿色环保等优点,有着良好的应用前景。本文综述了噬菌体疗法的主要概念、作用机制和国内外水产养殖细菌性疾病中的研究进展,简要讨论了噬菌体疗法的优势、存在问题与解决办法,对噬菌体疗法在水产养殖领域的应用前景予以展望,以期为噬菌体疗法在水产养殖细菌性疾病防控方面的研究及应用提供理论基础及技术支持。

老年呼吸道感染患者KPN耐药趋势及PDR-KPN噬菌体生物学特性、抑制细菌生物膜形成特点

目的研究呼吸道感染患者肺炎克雷伯菌(KPN)的临床分布特点、耐药趋势及泛耐药肺炎克雷伯菌(PDR-KPN)噬菌体生物学特性、抑制细菌生物膜形成特点。方法回顾性分析临床分离的产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)和非产ESBLs KPN菌株的临床分布及耐药趋势。从呼吸道感染患者痰液中分离、纯化得到PDR-KPN噬菌体,观察噬菌斑形态。宿主菌液分成阴性对照(加入SM缓冲液)、处理组(加入PDR-KPN噬菌体溶液),以LB培养为空白对照,采用酶标仪测定吸光度值,计算生物膜破坏率及抑制率。结果KPN主要分离于痰液1316株(71.41%)、尿液126株(6.84%)、血液112株(6.08%),KPN检出率从2019年的29.90%上升至2022年的38.31%。产ESBLs菌、非产ESBLs菌对氯霉素、阿莫西林、庆大霉素的耐药率比较高,而对亚胺培南、美罗培南的耐药率比较低(不超过2%),非产ESBLs对主要抗生素的耐药率均低于产ESBLs。PDR-KPN噬菌斑在双层平板上呈圆形、透亮,大小较为均一,直径约为1.6 mm。以感染复数(0.001、0.010、0.100、1.000)共同对噬菌体和宿主菌实施培养,生物膜抑制率均为(44.87±5.54)%。随着噬菌体效价的升高,生物膜破坏率逐渐升高,当效价为1×10^(9)PFU/ml时,生物膜破坏最高达(41.73±2.61)%,效价为1×10^(10)PFU/ml时呈降低趋势。结论2019~2022年ESBLs检出率总体呈上升趋势,对非β-内酰胺类抗菌药具有均较高耐药性,对碳青霉烯类抗菌药物具有较高敏感性。PDR-KPN噬菌体可破坏宿主菌的生物膜及抑制宿主菌生物膜的形成。

噬菌体裂解酶在畜禽生产中的应用研究进展

畜禽生产中抗生素的长期、大量不规范使用,导致细菌耐药性问题日益严重,给畜禽细菌性疾病的预防和治疗带来极大困难,甚至已经威胁到公共卫生安全。噬菌体裂解酶是噬菌体编码的一种肽聚糖水解酶,能够高效、特异地杀灭细菌且具有抗生物被膜活性,已经成为一种新型抗菌药物,逐渐被纳入细菌尤其是耐药菌感染的治疗策略。畜禽生产中,噬菌体裂解酶已经成功应用于金黄色葡萄球菌、链球菌等革兰阳性菌引起的畜禽细菌性疾病的防控与治疗中,其在大肠杆菌、沙门菌等革兰阴性菌上的应用尚处于体外研究阶段。笔者对噬菌体裂解酶的结构特点、作用机制及其在畜禽生产中的应用进行综述,探究噬菌体裂解酶在畜禽生产中的应用现状及前景,以期为噬菌体裂解酶更进一步地应用于防控和治疗细菌性疾病提供参考。

噬菌体药物开发及质控研究进展

噬菌体治疗作为抗生素治疗细菌感染的替代方法之一,近年来受到越来越多科学家们的关注,该法主要用于针对由耐药菌及多重耐药菌(Multi-drug resistant,MDR)引起的公共卫生安全问题。如今,噬菌体在农业和兽医治疗方面及其在西方国家用于人类治疗方面越来越受到重视,过去几十年西方世界进行了许多临床试验和治疗探索,并且国外某些授权药店正在销售人用噬菌体药物。但噬菌体用于人类治疗时仍然存在一些问题,如噬菌体的高度特异性限制了其应用范围和噬菌体制剂管理法规不完善使得其不能进行规模化生产等。本文结合我国现行药典关于生物制品生产、制备及质量控制要求和欧洲药品管理局(The European Medicines Agency,EMA)近年来以噬菌体治疗药物批准途径的探索为参照,着重对噬菌体库构建与控制、噬菌体制备与质控和临床前测试等进行分析。

控制细菌生物膜感染的可替代策略-噬菌体疗法

在自然界中,细菌常以细菌生物膜的形式存在,其形成给公共卫生、食品安全、环境等诸多领域带来了不利影响。复杂的细菌生物膜结构为生理多样化的细菌细胞提供了保护屏障,细菌生物膜的形成是细菌感染及细菌抗药耐药性问题出现的主要驱动因素。噬菌体是细菌的天敌,细菌与噬菌体之间的共同进化迫使噬菌体开发特定的策略来克服生物膜防御屏障并杀死细菌。本文总结了细菌生物膜的组成、结构、形成过程及噬菌体对细菌生物膜的感染机制;综述了基于噬菌体及其衍生物对抗生物膜和耐药细菌感染的最新研究进展;最后,针对目前噬菌体疗法存在的问题进行了讨论,以期发现和更好地利用噬菌体的天然抗菌潜力,促进新型、高效的细菌生物膜检测及控制技术进一步发展。

噬菌体在防控鱼类细菌性病害中的作用机制及其应用

鱼类细菌性病害对发展鱼类养殖业构成了严重的威胁,而抗生素的滥用和病原菌耐药性的出现对鱼类养殖产量、水产品质量和养殖环境造成了严重的影响。为了推动鱼类健康养殖产业的发展,亟待创新研究鱼类病害的绿色防控技术。噬菌体作为一种天然、无残留的细菌杀手,具有特异性强、裂解效率高等特点,利用噬菌体治疗鱼类细菌性病害将是一种重要的技术途径。本文综述了噬菌体的重要资源挖掘、鱼类细菌性病害防控中的作用机制及其应用前景,并提出了在鱼类健康养殖领域加快研究噬菌体治疗技术的措施,对鱼类的健康养殖具有重要意义。

兽用噬菌体抗细菌药物技术专利分析

专利分析与导航是创新主体高质量发展的重要决策依据。文章以兽用噬菌体抗细菌药物技术在全球范围内的专利检索与分析为主线,分析了专利申请趋势、专利生命周期、专利申请主体和技术构成等过程。将HimmPat全球专利智能检索分析平台作为数据采集源,采用高精度智能语义检索和分类号相结合的检索技巧,运用专利导航和比较分析法,得到了相关分析图表等基本信息,旨在提高创新主体在该领域的竞争力,为创新主体的研发方向提供决策参考、为相关领域的创新和生产主体完善发展规划、投入配套资源提供指引性参考。

噬菌体在细菌性疾病治疗中的研究进展

近年来,噬菌体作为能感染细菌的特定病毒被广泛研究。噬菌体制剂以毒性低、不易产生抗药性、安全性高、无残留且培养发酵成本低等优点而备受关注。本文主要介绍近年来国内外研究学者应用噬菌体对细菌性疾病的治疗及研究进展,为今后细菌性疾病的治疗提供一定的参考。

基于噬菌体的电化学传感器在细菌检测中的研究进展

由于噬菌体的高灵敏度、稳定性、多功能性、选择性的特点,利用噬菌体作为生物识别元件来检测细菌。简要综述了噬菌体在电化学生物传感器中作为识别元件的检测机制、固定方式以及在细菌检菌中的应用现状,并对其未来的发展趋势进行了展望。

噬菌体防治食品中食源性致病菌的研究进展

食源性致病菌是导致食品安全问题的重要来源,严重威胁人类身体健康与生命安全,随着全球范围内耐药性菌的出现,迫切需要新型的防治策略。噬菌体因其高效特异识别并裂解宿主菌的特性,成为可替代传统抑菌剂和抗生素的代替品之一。因此,该文概述噬菌体防治食源性细菌的优势,详细总结噬菌体在防控各类食品中大肠杆菌、沙门氏菌、单核增生李斯特菌等食源性致病菌的研究现状,并且对噬菌体在食品领域中的发展方向做出展望,为噬菌体在食品安全领域应用前景提供参考。

噬菌体疗法用于超级耐药性细菌感染的研究进展

多重耐药性超级细菌感染是重症监护病房内重症患者常见并发症之一,传统抗生素治疗效果差,严重威胁患者的生命安全。噬菌体是专门裂解细菌的古病毒,噬菌体疗法是控制超级细菌感染的重要手段,进一步阐明噬菌体用于多重耐药性超级细菌感染的治疗前景并及时为多耐性超级细菌感染患者提供安全有效的治疗,有助于降低重症感染患者的死亡率。因此,噬菌体的抗菌机制及多重耐药性超级细菌感染的治疗成为近年的研究热点。

噬菌体疗法防治关节假体周围感染研究进展

关节假体周围感染(PJI)指人体关节植入的假体和假体周围存在病原微生物而导致的感染。PJI是髋、膝关节置换术后灾难性的并发症,治疗过程漫长且充满挑战,预后具有不确定性和高风险性。噬菌体是感染细菌、真菌、藻类、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称,因部分能引起宿主菌的裂解,故称为噬菌体。噬菌体疗法在国外已有较多报道,临床效果显著。该文就噬菌体疗法防治PJI进行综述。

噬菌体在水产养殖动物细菌性疾病防治中的应用综述

细菌性疾病是水产养殖中危害最严重、造成损失最大的一类疾病,所以在水产养殖中需要注重防治此类疾病。目前,水产养殖动物细菌性疾病防治主要依赖抗菌药物,但农业农村部批准生产和使用的水产养殖用抗菌药物种类较少,而且抗菌药物的不合理使用不仅会导致细菌的耐药性增强,还会带来环境污染与药物残留等问题。因此,寻找绿色环保的方法防治水产养殖动物细菌性疾病成为当务之急,噬菌体由此得到广泛应用。基于此,对利用噬菌体防治水产养殖动物细菌性疾病的优势进行概述,并总结噬菌体在水产养殖动物细菌性疾病防治中的应用研究进展。

噬菌体在细菌性角膜溃疡中的应用研究进展

细菌性角膜溃疡(BCU)是一种严重危及视力的感染性眼病,其常见病原体会对抗生素产生耐药性而导致治疗失败。噬菌体是一种以细菌等微生物为宿主的病毒,对不同抗生素耐药菌具有高度的抑制作用,且不良反应较小,因此将噬菌体作为BCU潜在的替代或辅助疗法具有很大前景。目前已有研究者成功应用噬菌体治疗细菌性角膜炎和角膜溃疡,其杀灭病原菌的同时还可保持眼部结构的完整。该文综述了噬菌体结构、分类、侵染细菌过程及在BCU中的应用现状等。

噬菌体侵染细菌实验演示模型

噬菌体侵染大肠杆菌的实验是人教版高中生物学必修第三章第节《DNA是主要的遗传物质》的主要内容之一。我在教学中发现,学生对以下内容较难掌握:培养含即和吟标记的噬菌体、噬菌体侵染大肠杆菌的过程;在标记不同标记物即和唧时,搅拌分离后上清液和沉淀物的放射性含量不同;等等。

噬菌体在奶牛生产中的应用研究

奶牛乳房炎的有效控制及其瘤胃菌群的平衡调节,是维持其泌乳性能稳定、确保生产价值最大化的关键环节。在奶牛养殖过程中,乳房炎往往由多种细菌感染引发,不仅严重影响奶牛的泌乳性能,还直接导致奶品质量下降。为应对乳房炎,大量使用抗生素类药物成为常见做法,然而,这一策略虽能暂时缓解症状,却带来了细菌耐药性增强的挑战,使得后续治疗效果大打折扣。更为严重的是,广谱抗生素的使用还可能误杀机体内的有益菌群,特别是瘤胃内的益生菌群,影响奶牛的整体健康与营养吸收。噬菌体是特异性识别并杀死细菌的病毒,具有灭杀效率高、特异性强、无药物残留等绿色、高效特点。本文综合概述噬菌体概念、与细菌作用机制、对奶牛泌乳性能影响和噬菌体治疗方式优缺点等,为噬菌体在奶牛生产上的应用提供理论基础。

噬菌体裂解酶在畜禽养殖中的应用研究进展

随着抗生素的大量使用,细菌的耐药性问题逐渐严重,导致高度耐药性、多重耐药性在细菌中不断发生,进而导致“超级细菌”的产生,对畜禽养殖业造成较大危害并造成严重经济损失。噬菌体裂解酶因其特异性杀菌效果且不会产生耐药性,可作为替抗产品开发。文章介绍了噬菌体裂解酶及其在畜禽养殖中的应用研究进展,分析了噬菌体裂解酶在应用中的局限性与应对措施,为噬菌体裂解酶的进一步应用提供思路。

噬菌体MS2和φX174的双层琼脂平板和液体培养基扩增方法的建立

噬菌体MS2和φX174曾广泛作为指示病毒,用来研究病毒在土柱和田间实验条件下的迁移行为。本文详细介绍了实验室小规模双层琼脂平板扩增和大规模高复数感染法制备纯噬菌体溶液的条件和方法步骤。宿主细菌E.coli(ATCC 15597)的最佳培养时间为90～120min,而E.coli(ATCC 13706)的最佳培养时间为120～150min,在上述时间段内,它们的生长分别进入对数期。小规模双层琼脂平板扩增方法耗时、耗力,但用高复数感染扩增方法可获取一次大量(约500ml)的高浓度纯噬菌体MS2和φX174溶液,它们的含量分别可达1011pfu/ml和108pfu/ml。