Isolation and characterization of fMGyn-Pae01, a phiKZ-like jumbo phage infecting Pseudomonas aeruginosa
fMGyn-Pae01的分离与特性分析，一种感染铜绿假单胞菌的phiKZ样巨型噬菌体
来源：Virology Journal 2025, Volume 22, Article number 55
《病毒学杂志》，2025年，第22卷，文章编号55
摘要
本研究从商用噬菌体鸡尾酒中分离出一株感染铜绿假单胞菌的phiKZ样巨型噬菌体fMGyn-Pae01。该噬菌体为裂解性，基因组大小277.8 kb，不含溶原、毒力或耐药相关基因，符合噬菌体治疗安全要求。宿主谱检测显示其对铜绿假单胞菌具有广谱侵染性，且不依赖O血清型。通过对噬菌体抗性突变株的全基因组测序、运动性实验与吸附实验证实，该噬菌体以细菌鞭毛为吸附受体。fMGyn-Pae01无法抑制铜绿假单胞菌生物膜形成，单独使用时在生物膜相关感染中治疗潜力有限。该研究明确了新型巨型噬菌体的生物学特性与受体识别机制，为铜绿假单胞菌噬菌体治疗提供新资源。
关键词
铜绿假单胞菌；巨型噬菌体；phiKZ样噬菌体；fMGyn-Pae01；鞭毛受体；宿主谱；噬菌体治疗；生物膜
研究目的
分离鉴定针对多重耐药铜绿假单胞菌的新型巨型噬菌体，明确其形态、基因组、宿主谱、吸附受体及对生物膜的影响，评估其噬菌体治疗应用潜力。
研究思路
从商用噬菌体鸡尾酒中分离纯化噬菌体fMGyn-Pae01；通过电镜观察形态，测序解析基因组特征；利用液体培养法测定142株细菌的宿主谱；筛选抗性突变株并全基因组测序定位受体基因；结合运动性与吸附实验验证受体；检测噬菌体对生物膜形成的影响。
研究亮点
1 分离到一株安全型phiKZ样巨型裂解噬菌体，无耐药与毒力基因，适合临床应用。
2 首次明确该类噬菌体以鞭毛为吸附受体，修正了部分同类噬菌体以IV型菌毛为受体的认知。
3 宿主谱广谱且不依赖O血清型，具有良好的泛用性。
4 建立“抗性突变-测序-功能验证”的高效受体鉴定流程。
可延伸的方向
1 将fMGyn-Pae01与解聚酶噬菌体联用，实现杀菌与清除生物膜双重效果。
2 探究鞭毛缺陷型抗性突变株的毒力变化，评估治疗安全性。
3 优化噬菌体鸡尾酒配方，扩大宿主范围并延缓抗性产生。
4 解析尾部纤维蛋白与鞭毛结合的分子机制，指导噬菌体改造。
5 开展动物模型实验评价体内抗感染效果。
测量的数据及研究意义
1 噬菌体电镜形态与尺寸数据（图1、表1），确定为肌尾噬菌体科巨型噬菌体。
2 基因组基本特征数据，证实基因组277.8 kb，无有害基因，安全性高。
3 142株菌株宿主谱OD600抑制数据，证明广谱侵染铜绿假单胞菌且不依赖O抗原。
4 抗性突变株SNP/InDel数据（表2），锁定flgK、rpoN、fliC、fliE等鞭毛合成基因。
5 突变株运动能力数据（图4），证实突变株丧失运动能力，鞭毛结构异常。
6 噬菌体吸附效率数据（图5），证明抗性株无法吸附，确定鞭毛为受体。
7 生物膜结晶紫定量数据（图6），表明该噬菌体无抗生物膜活性。
结论
1 成功分离鉴定裂解性phiKZ样巨型噬菌体fMGyn-Pae01，基因组安全无致病风险。
2 该噬菌体对铜绿假单胞菌具有广谱宿主范围，侵染不依赖脂多糖O血清型。
3 fMGyn-Pae01以铜绿假单胞菌鞭毛作为特异性吸附受体。
4 该噬菌体不具备降解或抑制铜绿假单胞菌生物膜的能力。
5 作为安全广谱的裂解噬菌体，适合与抗生物膜制剂联合用于噬菌体治疗。
使用芬兰Bioscreen仪器测量数据的研究意义
使用Bioscreen C分析仪在Honeycomb2板中37℃连续培养10小时，自动监测OD600值，高通量定量噬菌体对142株细菌的生长抑制效率；以50%、70%抑制率为标准，客观划分高效感染、低效感染与不感染，排除人工读数误差，为宿主谱判定提供标准化、可重复的定量依据，是噬菌体宿主范围筛选的核心可靠数据。