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尿路感染（UTIs）通常由大肠杆菌（Escherichia coli）引起，并且日益与抗菌药物耐药性相关，因此亟需开发替代性治疗方法。尽管噬菌体疗法展现出良好的应用前景，但噬菌体及噬菌体鸡尾酒的理性筛选仍面临挑战，尤其是在缺乏感染菌株详细基因组信息的情况下。在本研究中，我们从加拿大魁北克省舍布鲁克市采集的环境样品中分离出18株噬菌体。基因组测序鉴定出15株具有纯裂解性的噬菌体，分别属于多个不同的分类群；同时，在其中3株分离物中发现了前噬菌体来源的污染物，凸显了在噬菌体发现过程中进行基因组学验证的重要性。我们采用噬菌斑形成效率（efficiency-of-plating，EOP）测定法，以尿路感染相关大肠杆菌分离株为对象，确定噬菌体的宿主范围。基于宿主范围重叠程度和累积EOP值，我们建立了一个基于表型的噬菌体鸡尾酒设计框架，并将不同组合划分为冗余型或互补型。由宿主范围各异且感染效力较高的噬菌体组成的互补型鸡尾酒，在时间-杀灭实验中的表现始终优于冗余型组合，这表明宿主范围多样性与裂解效力是彼此独立的属性，在设计噬菌体鸡尾酒时应分别加以考量。为在具有生理相关性的条件下评估鸡尾酒的性能，我们进一步在人工尿液中测试了效果最佳的组合。与标准实验室培养基相比，两种鸡尾酒的活性均有所降低，表明环境条件会显著影响噬菌体与宿主之间的相互作用。综上所述，本研究结果表明，在缺乏细菌详细基因组信息的情况下，宿主范围重叠程度与累积感染效力可为识别有效的噬菌体组合提供实用框架，并有望促进尿路感染噬菌体疗法的理性开发。
尿路感染（UTI）通常由大肠杆菌（Escherichia coli）引起，并且越来越多地与抗菌药物耐药性相关，因此亟需开发替代性治疗方法。尽管噬菌体疗法是一种具有前景的治疗策略，但噬菌体及噬菌体鸡尾酒的理性筛选仍面临挑战，尤其是在缺乏感染菌株详细基因组信息的情况下。在本研究中，我们从加拿大魁北克省舍布鲁克市采集的环境样本中分离获得了18株噬菌体。基因组测序鉴定出15株代表不同分类群的纯裂解性噬菌体，并发现其中3株分离物含有来源于前噬菌体的污染物，凸显了在噬菌体发现过程中进行基因组验证的重要性。我们采用噬菌斑形成效率（efficiency of plating，EOP）实验，针对与尿路感染相关的大肠杆菌分离株测定噬菌体的宿主范围。基于宿主范围重叠程度和累积EOP值，我们建立了一个基于表型的噬菌体鸡尾酒设计框架，并将不同组合划分为冗余型或互补型。在时间-杀菌实验中，由宿主范围不同且感染效力较高的噬菌体组成的互补型鸡尾酒，其表现始终优于冗余型组合，表明宿主范围多样性与裂解效力是彼此独立的属性，在鸡尾酒设计过程中应分别加以考量。为评估噬菌体鸡尾酒在生理相关条件下的表现，我们在人工尿液中测试了效果最佳的组合。与标准实验室培养基相比，两种鸡尾酒的活性均有所降低，表明环境条件会显著影响噬菌体与宿主之间的相互作用。综上所述，我们的研究结果表明，在缺乏细菌详细基因组信息的情况下，宿主范围重叠程度和累积感染效力可为鉴定有效的噬菌体组合提供实用框架，并有助于推动尿路感染噬菌体疗法的理性开发。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.24.754182v1?rss=1
🏷️ 噬菌体鸡尾酒 尿路感染 大肠杆菌 宿主范围 噬菌体基因组学 噬菌体疗法