噬菌体疗法在骨与关节感染治疗中的挑战、动态及治疗前景

全面探索BJI的挑战与噬菌体疗法的潜力：

在骨与关节感染（BJI）的治疗领域，治疗的复杂性带来了巨大的挑战，这类感染在骨科中被认为是最具挑战性的细菌性疾病之一。BJI的复杂性源于病原细菌的独特属性，它们在成骨细胞内形成生物膜，内化细菌并持续存在。BJI包括假体关节感染、骨髓炎、化脓性关节炎和椎间盘炎等疾病，严重影响骨骼和关节健康。近年来，由于关节置换手术数量的增加，假体关节感染的发病率不断上升。常见的病原体包括金黄色葡萄球菌（S. aureus）、表皮葡萄球菌（S. epidermidis）和肠球菌等。此外，以抗生素抗性升高为特征的革兰阴性细菌感染，尤其是大肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和嗜麦芽窄食单胞菌等，呈现出上升趋势，给临床治疗带来了严重挑战。

噬菌体动态的揭示：从起源到治疗前景：

噬菌体的发现可以追溯到1915年，由William Twort首次尝试。1917年，Felix d’Herrelle正式将噬菌体描述为一种独特的病毒类别，它们能够特异性地靶向并消灭细菌。这些实体被认为是细菌流行感染中的关键因素。噬菌体是一类专门感染细菌的病毒，在包括人体在内的多种自然环境中广泛存在。它们表现出显著的特异性，不能感染真核细胞，对人类宿主的微生物群落也没有明显影响。噬菌体在水和土壤中广泛分布，与细菌一样，表现出形态特征的多样性。从结构上看，噬菌体通常具有头部和尾部，以双链DNA尾部最为常见。比较基因组分析强调了噬菌体在基因组大小和核苷酸序列上的巨大多样性，导致感染同一宿主的后代基因组存在显著差异。噬菌体在感染细菌宿主后，根据其生命周期结果被分类为两大类：裂解性噬菌体和溶原性噬菌体。裂解性噬菌体通过感染细菌，进行细胞内复制，最终导致细菌溶解和新形成的噬菌体释放。与溶原性噬菌体不同，裂解性噬菌体通常不与宿主建立稳定的共生关系，而是诱导细菌宿主溶解。相反，溶原性噬菌体，也称为温和噬菌体，包含一个独特的双重生命周期，包括裂解和溶原阶段。在裂解阶段，与裂解性噬菌体类似，它们感染细菌宿主，导致细胞溶解。然而，与裂解性噬菌体不同的是，溶原性噬菌体在感染宿主的一部分后，可能会选择进入溶原阶段，将其基因组整合到宿主的染色体中。在这一阶段，直接诱导细胞溶解被避免。

噬菌体疗法在BJI中的复兴：导航抗生素抗性前沿：

噬菌体研究的进展已经取得了显著的进展，深入研究了噬菌体的分类、结构研究、工程改造和噬菌体及其衍生物的临床应用等多个方面。噬菌体研究的复兴在治疗领域尤为明显，噬菌体及其衍生物在治疗骨与关节感染疾病方面的潜力正在被探索。本综述将重点介绍噬菌体及其衍生物在BJI治疗中的治疗应用，揭示来自动物研究、体外研究和临床研究的关键发现，以提供噬菌体疗法在应对抗生素抗性病原体复杂挑战方面的当前格局和潜在未来轨迹的全面概述。

关键发现：

1. 噬菌体疗法作为一种非抗生素策略，因其独特的细菌靶向能力和最小的微生物群落干扰，被认为是对抗抗生素抗性威胁的有力武器。

2. 噬菌体基因组包含一系列基因，编码对噬菌体感染和复制的各个阶段至关重要的蛋白质。

3. 噬菌体裂解素因其高特异性和能够分解细菌细胞壁中的肽聚糖，被认为是生物治疗药物的潜在候选物。

4.噬菌体疗法在临床应用中显示出显著的治疗效果，尤其是在治疗金黄色葡萄球菌感染方面。

结论：噬菌体疗法在BJI治疗中展现出巨大潜力，但由于其宿主范围狭窄和潜在的免疫原性，仍面临挑战。通过深入分析这些挑战并展望噬菌体疗法的未来，强调了标准化、药代动力学和全球合作的重要性。噬菌体工程和联合疗法的进步有望对抗抗生素抗性的BJI。

参考来源：Peng J, Guo C, Yang C, et al. Phage therapy for bone and joint infections: A comprehensive exploration of challenges, dynamics, and therapeutic prospects[J]. Journal of Global Antimicrobial Resistance, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jgar.2024.07.007.