研究揭示噬菌体与抗生素联用在三维肺上皮模型中对双重细菌群体的增强杀菌效果

近期发表的一项研究表明，噬菌体与抗生素联用在模拟肺部上皮的三维模型中，能显著增强对双重细菌群体（假单胞菌与金黄色葡萄球菌）的杀菌效果。这项研究针对常见的多重耐药性细菌，如假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus），尤其是在其形成生物膜的复杂环境中，提供了新的抗感染策略。

研究背景

假单胞菌和金黄色葡萄球菌是两种常见的机会致病菌，广泛存在于与呼吸道相关的生物膜感染中，这类感染往往因其顽固性和抗药性强而难以治疗。已有研究表明，噬菌体与抗生素联合使用，相较于单独使用任何一种抗菌剂，对细菌群体和生物膜的杀伤效果更为显著。然而，许多研究都在实验室标准条件下进行，缺乏对实际感染环境的模拟。

研究目的

本研究旨在通过构建一个体外模拟的三维肺上皮模型，探讨噬菌体和抗生素联合治疗对由假单胞菌与金黄色葡萄球菌组成的混合细菌群体的抗菌效果。该模型能更真实地再现感染的肺部组织环境，为临床治疗提供更多的理论依据。

研究方法与结果

研究人员使用了特异性针对假单胞菌的噬菌体，并结合了抗生素——庆大霉素（gentamicin）和环丙沙星（ciprofloxacin）。研究结果表明，当噬菌体治疗后接着使用庆大霉素时，假单胞菌群体几乎被完全清除。而在使用环丙沙星后，假单胞菌的数量则显著减少。此外，噬菌体与抗生素的应用顺序对杀菌效果有着重要影响——先使用噬菌体后使用抗生素的治疗方案效果最佳，而同时使用或先使用抗生素再使用噬菌体的效果则较差。

在此过程中，金黄色葡萄球菌的群体也被一定程度上抑制，但与假单胞菌相比，杀菌效果相对较弱。这表明，噬菌体与抗生素的联用不仅能够有效地清除假单胞菌，还能够对金黄色葡萄球菌产生一定抑制作用。

研究意义

该研究首次在模拟的三维肺上皮模型中，验证了噬菌体与抗生素联合治疗的效果，特别是对于假单胞菌的杀菌效果。研究还强调了药物应用顺序对治疗效果的影响，提出了“噬菌体先行”的治疗策略可能会更为有效。这一发现为未来抗多重耐药细菌的治疗提供了新的方向，并可能在临床中对抗呼吸道感染尤其是复杂的生物膜相关感染中发挥重要作用。

总之，本研究证明了噬菌体和抗生素的联合使用，能够在模拟的肺部感染模型中提供强大的抗菌效果，尤其在处理多重细菌群体时，合理的用药顺序能够显著提高治疗效果。未来，如何将这一策略有效转化为临床实践，将是研究的下一步目标。

参考来源：

https://doi.org/10.1016/j.bioflm.2023.100175