噬菌体细胞壁结合域新突破:CBD18实现鲍曼不动杆菌高效检测

噬菌体细胞壁结合域新突破:CBD18实现鲍曼不动杆菌高效检测

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来源:习力卿
2025-10-23 10:54:19
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核心提示:一项最新研究从医院污水中分离出一种强效噬菌体Abp18,其内溶素中的细胞壁结合域CBD18可特异性识别革兰氏阴性鲍曼不动杆菌,识别率达88.9%。

全球耐药菌检测难题:鲍曼不动杆菌成临床隐形杀手

鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)是医院获得性感染的重要病原体,可引起呼吸道、泌尿道、伤口等多部位感染,其耐药性问题日益严峻。世界卫生组织(WHO)将其列为极高优先级耐药菌,碳青霉烯类耐药株的出现使治疗选择极为有限。传统检测方法如细菌培养和PCR耗时长、依赖设备,难以满足临床快速诊断需求,尤其在资源有限地区更显捉襟见肘。

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1. CBD18结合鲍曼不动杆菌示意图。 

CBD18:源自噬菌体精准识别器

本研究从医院污水中分离出一株强效裂解性噬毒Abp18,其内溶素结构罕见地包含一个细胞壁结合域(CBD),被命名为CBD18。该结构通常存在于感染革兰氏阳性菌的噬菌体中,而在革兰氏阴性菌中极为罕见。CBD1898179位氨基酸组成,能特异性结合鲍曼不动杆菌细胞壁,识别18株临床分离株中的16株,识别率高达88.9%,远高于完整噬菌体的56.6%

无裂解活性:CBD18“识别不破壁优势明显

与完整噬菌体不同,CBD18不具备裂解活性,在浊度降低实验中未引起细菌溶解。这一特性使其成为理想的生物识别元件,可在不破坏菌体完整性的前提下实现高效捕获,为后续检测和鉴定保留样本活性,显著提升检测准确性。

三明治法检测:CBD18+GFP-CBD18构建高灵敏平台

研究团队利用CBD18作为捕获探针,结合绿色荧光蛋白融合的CBD18GFP-CBD18)作为信号探针,构建三明治式荧光检测平台。优化条件下,该方法在80分钟内完成检测,线性范围为4.0×10²4.0×10⁸ CFU/mL,检测限低至1.7×10² CFU/mL。与七种非目标菌(包括金黄色葡萄球菌大肠杆菌等)无交叉反应,特异性良好。

关键发现

1、研究团队从噬菌体Abp18中鉴定出一个罕见的细胞壁结合域CBD18,能特异性识别鲍曼不动杆菌细胞壁。在18株来自不同地区的临床分离株中,CBD18成功识别16株,识别率达88.9%,显著高于完整噬菌体的56.6%。这一发现表明,CBD18在识别广谱性方面具有显著优势,有望减少检测中的假阴性结果。

2、与传统噬菌体不同,CBD18在实验中未表现出任何裂解活性。在浊度降低测试中,加入CBD18的菌液OD值与对照组无显著差异,说明其不会破坏细菌结构。这一特性使其成为理想的生物识别元件,可在保持菌体完整的前提下实现高效捕获,为后续检测和分析提供保障。

3、基于CBD18的特异性识别能力和GFP-CBD18的荧光信号输出,研究团队构建了一种三明治式荧光检测方法。该方法在80分钟内完成检测,线性范围为4.0×10²4.0×10⁸ CFU/mL,检测限低至1.7×10² CFU/mL。在尿液、牛奶和生理盐水等真实样本中的回收率保持在89%~120%,显示出良好的灵敏度和临床适用性。

 

未来展望与应用潜力

本研究首次证实噬菌体CBD可用于革兰氏阴性菌的高效识别,突破了传统抗体、适配体识别元件的制备瓶颈。未来,CBD18有望与微流控、电化学等传感平台集成,开发便携式检测器件,服务于基层医疗机构。研究团队也表示,将进一步探索CBD技术在其他耐药革兰氏阴性菌中的适用性,推动噬菌体衍生蛋白在临床诊断中的广泛应用。

 

参考来源:

Yu, Chong, et al. "Phage Cell Wall Binding Domain for Gram-Negative Bacteria and Its Application in Detection of Acinetobacter baumannii." Analytical Chemistry 97 (2025): 15010–15017.

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