Characterization of a novel lytic phage vB_AbaM_AB4P2 encoding depolymerase and its application in eliminating biofilms formed by Acinetobacter baumannii
新型裂解噬菌体vB_AbaM_AB4P2的鉴定及其在清除鲍曼不动杆菌生物膜中的应用
来源：BMC Microbiology 2025, Volume 25, Article number 123
《BMC微生物学》，2025年，第25卷，文章编号123
摘要
本研究从污水处理厂水样中分离得到一株编码解聚酶的鲍曼不动杆菌裂解噬菌体vB_AbaM_AB4P2，对其形态、宿主谱、一步生长曲线、稳定性、全基因组序列进行系统分析。该噬菌体形成带光晕的清晰噬斑，潜伏期20分钟，裂解量61 PFU/细胞，在pH 3–11和30–70℃条件下稳定性优异。基因组为双链DNA，长度45680 bp，不含耐药基因与毒力基因；尾丝蛋白含果胶裂解酶样结构域，具有解聚酶活性。该噬菌体可完全抑制鲍曼不动杆菌生长达16小时，在24孔板和PVC导管模型中对成熟生物膜的清除率分别达52%和33%，并显著杀灭生物膜内活菌。研究表明该噬菌体是具有解聚酶活性的新型裂解噬菌体，在医院环境防控鲍曼不动杆菌生物膜相关感染中具有良好应用潜力。
关键词
鲍曼不动杆菌；噬菌体；裂解噬菌体；解聚酶；尾丝蛋白；生物膜；PVC导管；生物膜清除
研究目的
分离鉴定针对多重耐药鲍曼不动杆菌的新型裂解噬菌体，解析其生物学特性与基因组特征，明确其编码的解聚酶功能，并评价该噬菌体清除体外生物膜及医用导管生物膜的效果。
研究思路
从污水中分离筛选鲍曼不动杆菌噬菌体；通过电镜、宿主谱、一步生长、温度/pH稳定性完成表型鉴定；全基因组测序与生物信息学分析预测功能基因与解聚酶结构域；利用Bioscreen测定噬菌体对宿主菌的生长抑制；通过结晶紫染色与活死荧光染色评价24孔板生物膜清除效果；建立PVC导管模型评价噬菌体对导管生物膜的清除能力。
研究亮点
1 分离到一株携带解聚酶结构域的新型广谱稳定裂解噬菌体，环境适应性极强。
2 首次证实该噬菌体尾丝蛋白含果胶裂解酶样结构域，直接介导胞外多糖降解与生物膜破坏。
3 噬菌体不含任何毒力基因与耐药基因，安全性高，适合临床与环境应用。
4 单一噬菌体即可高效清除平板与医用PVC导管上的鲍曼不动杆菌生物膜。
可延伸的方向
1 将该噬菌体与抗生素、消毒剂联用，提升生物膜清除与杀菌效果。
2 制备噬菌体鸡尾酒制剂，扩大宿主范围并延缓抗性产生。
3 体外表达纯化解聚酶，开发靶向降解生物膜的酶制剂。
4 开展动物实验评价噬菌体治疗导管相关感染的体内效果。
5 优化噬菌体剂型，实现医用装置表面预涂覆抗菌涂层。
测量的数据及研究意义
1 噬斑形态与电镜形态数据（图1a、b），确定噬菌体分类与结构特征，光晕提示解聚酶活性。
2 最佳MOI与一步生长曲线数据（图1c、d），明确噬菌体侵染效率、潜伏期与裂解量，反映裂解能力。
3 温度与pH稳定性数据（图1e、f），证明噬菌体极端环境耐受强，适合实际应用。
4 全基因组系统发育与共线性分析数据（图2、3），证实该噬菌体为有尾噬菌体纲新种。
5 尾丝蛋白结构域数据（图3b），揭示解聚酶功能结构域，阐明降解生物膜机制。
6 鲍曼不动杆菌生长抑制OD600数据（图4），证明噬菌体可长时间完全抑制宿主菌增殖。
7 24孔板生物膜清除率与荧光染色数据（图5），显示生物膜清除率52%，显著杀灭膜内活菌。
8 PVC导管生物膜清除数据（图6），证实噬菌体可有效清除医用导管表面生物膜，清除率33%。
结论
1 成功分离鉴定一株新型高稳定性裂解噬菌体vB_AbaM_AB4P2，属于有尾噬菌体纲新物种。
2 该噬菌体尾丝蛋白具有果胶裂解酶样解聚酶结构域，可降解胞外多糖、破坏生物膜结构。
3 噬菌体可强效抑制鲍曼不动杆菌生长达16小时，对体外生物膜与PVC导管生物膜均有显著清除效果。
4 噬菌体基因组不含毒力与耐药基因，安全性高，具备开发为医院环境消毒剂与抗生物膜制剂的潜力。
5 单一噬菌体即可实现高效抗菌与清除生物膜，为防控鲍曼不动杆菌医院感染提供新策略。
使用芬兰Bioscreen仪器测量数据的研究意义
使用Bioscreen C MBR全自动生长分析仪连续24小时实时监测OD600，精准定量噬菌体AB4P2对鲍曼不动杆菌的动态生长抑制过程；客观证实噬菌体可在16小时内完全阻断宿主菌增殖，后期恢复也显著低于对照组，为噬菌体高效裂解能力提供标准化、高通量、无人工误差的动力学证据，是评价噬菌体抗菌效果的核心定量指标。