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【噬纪家园】2025噬菌体大会胜利闭幕；噬菌体Acb4蛋白阻断防御系统机制；噬菌体突破大肠杆菌多重防御；PIDE系统识别原噬菌体
日期：2025-04-28
01 行业进展
2025噬菌体大会胜利闭幕
2025噬菌体大会于8月23日圆满落幕。本次大会为期两天，聚焦噬菌体在感染防控、临床应用及产业化发展等领域的进展与挑战。大会共设8个议题，涵盖临床治疗案例、院感防控、基础与前沿研究、产业化应用等方面，为噬菌体研究与应用提供了重要的交流机会。两天的交流不仅展现了学科发展的深度与广度，更搭建起连接临床、产业与科研的人才平台，为未来合作与突破奠定了坚实基础。
会议报道
遏制“耐药”，辉瑞独家新型抗菌
药物首方来了
近日，辉瑞公司(Pfizer)研发的注射用氨曲南阿维巴坦钠(商品名：思福诺®)在上海多家医院开出全国首日处方。该药是全球首个同时覆盖碳青霉烯耐药肠杆菌目细菌(CRE)全酶型的β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂复方制剂，尤其填补了针对金属β-内酰胺酶(MBL)菌株治疗的空白。
临床数据显示，治疗MBL感染时，28天全因死亡率仅8.3%，远低于对照组的33.3%。此前，氨曲南阿维巴坦钠已在我国获批用于复杂性腹腔内感染和医院获得性肺炎等治疗，并被多国指南推荐为产MBL-CRE感染一线方案。思福诺®的上市为临床应对“超级细菌”提供了新选择。
原文阅读
02 科研进展
No.1 Mol Cell.
Renee B Chang 等
噬菌体Acb4蛋白高效阻断CBASS防御系统机制
近日，来自哈佛医学院与魏茨曼科学研究所的团队发现Bacillus噬菌体SPO1编码的Acb4蛋白，是迄今最大的病毒海绵蛋白(sponge protein)家族的首个成员。研究表明，Acb4可高亲和力结合CBASS(Cyclic oligonucleotide-based anti-phage signaling system)产生的信号分子3'3'-cGAMP，从而阻断免疫激活。删除acb4基因的SPO1完全丧失结合能力，证明其在免疫逃逸中必不可少。在构建的大肠杆菌模型中，表达Acb4的噬菌体在面对CBASS时复制效率提高数千倍，显示出显著优势。
进化分析提示，Acb4可能源自宿主dsRNA结合蛋白，病毒通过基因改造获得规避能力。与稀少的Acb1/2不同，Acb4广泛分布于革兰氏阳性和阴性噬菌体中，展现出更强适应性。这一发现揭示噬菌体如何精准破坏细菌免疫，也为开发增强细菌防御或调控人类免疫的新策略提供了思路。
doi:10.1016/j.molcel.2025.07.016.
No.2 Nat Commun.
Sukrit Silas/Joseph Bondy-Denomy 团队
噬菌体小蛋白逐层突破大肠杆菌多重防御
近日，来自加州大学旧金山分校的Sukrit Silas和Joseph Bondy-Denomy团队揭示了噬菌体如何逐层突破细菌的多重免疫防御。研究者构建了一个功能筛选平台，在20株野生大肠杆菌(ECOR系列）中系统测试196个噬菌体辅助基因（auxiliary genes，AGs），从而挖掘出多种“反防御”策略。结果显示，细菌的防御体系呈现多层结构：第一层是细胞表面的脂多糖（LPS）O-抗原，可阻挡噬菌体吸附，使T5等噬菌体感染效率降低100-1000倍；突破该屏障后，第二层则由IV型限制酶(restriction endonuclease，RE)直接切割噬菌体DNA。团队发现，噬菌体进化出不同对策：小蛋白Gnarl1/2/3通过抑制UDP-葡萄糖合成途径，改变O-抗原结构，从而削弱屏障；而注射蛋白Ip2和Ip3则分别抑制特定GmrSD核酸内切酶，显著提高T-even噬菌体(如T2、T4、T6)的复制能力。实验进一步表明，每个Ip蛋白仅对应抑制某类GmrSD变体，显示出高度特异性。这项研究揭示了噬菌体与细菌在自然环境下复杂的“军备竞赛”，不仅解释了实验室菌株与野生株在易感性上的差异，也为未来改造“超级噬菌体”提供蓝图。该成果或将推动噬菌体疗法在抗生素耐药时代的应用。
doi: 10.1038/s41467-025-63056-3.
相关阅读：Nat Commun. | 噬菌体“内鬼”蛋白揭秘细菌多层免疫：从表面屏障到DNA切割酶的攻防战
No.3 PLoS Pathog.
程安春/赵新新 团队
沙门菌噬菌体Gifsy-1通过双重受体靶向适应OPS相变
近日，来自四川农业大学动物医学院动物医学免疫学研究所程安春/赵新新团队系统阐明了沙门菌温和噬菌体Gifsy-1的双重受体靶向机制。研究发现，Gifsy-1能够依据宿主细菌是否携带完整的脂多糖O-多糖(OPS，O-polysaccharide)层，在两种截然不同的感染策略之间灵活切换。
实验表明，在OPS缺失的粗糙型菌株中，Gifsy-1采用“多受体协同模式”：侧尾纤维蛋白Stf识别核心寡糖(core oligosaccharide，COS)中的半乳糖II(Gal I)，而中央尾尖蛋白J同时结合三种外膜蛋白(OmpC、OmpX、BtuB)，其中OmpC不仅是首个结合受体，更是DNA注入的必需触发因子。而在OPS完整的光滑型菌株中，外膜蛋白被阻挡，噬菌体则仅依赖Stf识别COS Gal II完成吸附与注入。研究还证实，Gifsy-1在粗糙型宿主中裂解效率显著提高，OPS层构成其感染屏障。这项工作首次揭示λ样长尾噬菌体可通过双重受体策略适应OPS相变，从而维持广泛的宿主谱。该发现不仅为深入理解噬菌体-宿主互作提供了关键机制证据，也为开发靶向多重耐药沙门菌的噬菌体疗法奠定理论基础。
doi:10.1371/journal.ppat.1013352.
No.4 Genome Biol.
梁冠翔 团队
人工智能工具精准识别原噬菌体并揭示88.5%细菌处于溶原状态
近日，来自清华大学基础医学院传染病中心梁冠翔团队开发了新一代原噬菌体识别工具PIDE(Prophage Island Detection using ESM-2)。原噬菌体在细菌群落结构和功能调控中作用重要，但鉴定面临两大挑战：一是噬菌体基因组高度变异，降低了基于序列相似性的识别效率；二是其与宿主基因组的边界常常模糊，难以精确界定。PIDE基于蛋白质大语言模型，通过细菌与噬菌体蛋白标签数据进行微调，可准确预测噬菌体蛋白，再结合基因密度聚类算法实现边界划定。
进一步应用显示，在4744个肠道细菌基因组中，88.5%处于溶原状态，相关基因涉及生长调控、耐药性、代谢及毒力等多方面。该工具依托Uniprot数据库进行微调，具备跨环境适用性，可推广至土壤、海洋等多种生态系统。PIDE的推出为揭示原噬菌体在微生物群落中的作用机制提供了高效手段，也为耐药细菌防控和微生物生态学研究开辟了新方向。
doi: 10.1186/s13059-025-03733-0
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