内溶素LysSYL的抗菌特性及治疗金葡菌感染的潜在应用

研究背景：

金黄色葡萄球菌及其生物膜感染对全球公共卫生构成严重威胁，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和万古霉素中介金黄色葡萄球菌（VISA）的出现，使得传统抗生素治疗效果受限。

噬菌体疗法及其衍生的内溶素（endolysins）成为一种有前景的替代策略。内溶素能够快速裂解细菌细胞壁，且具有较广的抗菌谱。

Liu等人发表于MICROBIAL CELL FACTORIES期刊的LysSYL: a broadspectrum phage endolysin targeting Staphylococcus species and eradicating S. aureus biofilms 一文说明内溶素具有广谱、快速杀菌和高效清除生物膜的能力，为治疗耐药性金黄色葡萄球菌感染提供了潜在的新策略。

主要发现：

1. 噬菌体SYL的分离与内溶素LysSYL的鉴定：

通过富集方法从污水中分离出噬菌体SYL，属于Kayvirus属。

从SYL中鉴定出内溶素LysSYL，其结构包含两个催化域（CHAP和Amidase 2）和一个细胞壁结合域（SH3b）。

 2. LysSYL的抗菌特性：

广谱性：LysSYL对115种葡萄球菌菌株（包括MRSA和MSSA）均表现出高效杀菌活性（100%有效），而噬菌体SYL仅对41.7%的菌株有效。

快速杀菌：在10分钟内可完全裂解MRSA USA300。

稳定性：在温度（4–50°C）、pH（3–11）、盐浓度（0–500 mM）和血清中保持稳定。

  3. 生物膜清除能力：

LysSYL能有效清除金黄色葡萄球菌单物种和混合物种（如与鲍曼不动杆菌）生物膜。对24小时和72小时形成的生物膜均表现出显著清除效果，且优于万古霉素。

  4. 对持久性细菌的杀伤作用：

LysSYL能杀死抗生素耐受的持久性细菌（persisters），与万古霉素联用效果更佳。

  5. 体内治疗效果：

在小鼠腹膜炎模型中，单次注射50 mg/kg的LysSYL可完全保护小鼠免受致死剂量MRSA USA300的感染，并显著减少器官中的细菌负荷。

安全性评估显示LysSYL对小鼠无毒性。

结论：

LysSYL在体外和体内均表现出优异的抗菌和抗生物膜活性，是一种有前途的抗菌剂，可用于治疗金黄色葡萄球菌引起的感染，尤其是与生物膜相关的复杂感染。

参考文献：Liu, H., Wei, X., Wang, Z. et al. LysSYL: a broad-spectrum phage endolysin targeting Staphylococcus species and eradicating S. aureus biofilms. Microb Cell Fact 23, 89 (2024). https://doi.org/10.1186/s12934-024-02359-4