噬菌体与益生菌的“骨髓保卫战”

骨髓炎是一种由病原体引起的进行性炎症疾病，常见于手术后和开放性创伤后。由于细菌生物膜在植入物表面和周围组织的形成，传统的抗生素治疗效果有限，且长期使用抗生素可能导致耐药性和严重的副作用。为了解决这一问题，研究团队开发了一种新型的生物活性植入物，通过结合益生菌生物膜和噬菌体，实现了抗菌和骨再生的双重效果。

研究人员巧妙地设计了一种经过植物乳杆菌（Lactobacillus reuteri, LR）和噬菌体（phages）修饰的生物陶瓷支架，以实现抗菌和成骨的双重效果。利用细菌易于黏附在植入物表面的特性，生物陶瓷被LR生物膜修饰，从而促进骨修复。经过巴氏消毒灭活的LR生物膜不仅能够防止活菌引起的败血症，还与噬菌体具有良好的生物相容性。噬菌体作为细菌的天敌，不仅能有效杀灭细菌、抑制生物膜的形成，还可以轻松吸附在生物陶瓷表面。因此，这种负载噬菌体混合物的支架能够裂解特定的细菌群体，即大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）。更重要的是，灭活的LR生物膜能够刺激RAW264.7巨噬细胞向抗炎的M2表型极化，营造出有利于诱导大鼠间充质干细胞体外成骨分化的免疫微环境。该研究的核心发现包括：

抗菌效果：噬菌体能够特异性地裂解大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus），有效抑制生物膜的形成。

免疫调节：益生菌生物膜能够诱导巨噬细胞向抗炎的M2表型极化，减少炎症反应，同时促进骨再生。

骨再生：在感染性颅骨缺损的动物模型中，该支架不仅有效清除了S. aureus感染，还通过调节免疫微环境，促进了骨组织的再生。

在感染性颅骨缺损大鼠模型中，支架不仅有效消除了金黄色葡萄球菌并减轻了相关的炎症，而且还介导了巨噬细胞介导的免疫调节，从而实现了有效的成骨。总的来说，这些多功能改良支架为细菌消除和骨骼修复提供了一种综合方法，为骨髓炎的临床管理中的生物活性植入物提供了一种新策略。                    

图1通过结合益生菌生物膜和噬菌体，实现抗菌、免疫调节和骨再生的多重功能

参考文献：

Su J ,Wu Y ,Wang Z , et al.Probiotic biofilm modified scaffolds for facilitating osteomyelitis treatment through sustained release of bacteriophage and regulated macrophage polarization[J].Materials Today Bio,2025,30101444-101444.