单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）是一种致命食源性病原体，能在食品加工环境中长期存活，甚至形成生物膜，抵抗消毒剂和抗生素。近年来，噬菌体因其特异性强、环保无害的特点，成为替代抗生素的潜力生物防控工具。然而，噬菌体抵抗菌株的出现仍是当前应用的瓶颈。2025年7月发表于《Foods》的一项研究中，Liu等人揭示了李斯特菌关键毒力因子——李斯特菌溶血素O（LLO，由hly基因编码）的一个令人惊讶的新角色：LLO的缺失不仅削弱细菌毒力，还显著降低噬菌体对细菌的裂解效率，并抑制生物膜形成。这一发现为理解细菌-噬菌体互作提供了全新视角，也为开发新型生物消毒剂指明了方向。

LLO确实突变体的构建及表型分析

该研究团队从屠宰场分离的单增李斯特菌NJ05（血清型1/2a）出发，通过同源重组技术构建了hly缺陷株NJ05-Δhly，并成功回补得到NJ05-Δhly::hly。突变体在血琼脂平板上溶血活性显著下降，回补后恢复，表明LLO功能被成功敲除。值得注意的是，LLO缺失并不影响细菌生长曲线，说明hly敲除并未引起全局性生长缺陷。

转录组分析揭示全局性基因表达变化

通过比较转录组分析，研究发现一共有322个基因上调和1896个基因下调，下调基因富集在肽聚糖合成、嘌呤代谢、氨基酰-tRNA合成等通路。细胞壁酸（WTA）合成相关基因（如tagG，tagO，gtcA等）显著下调，提示细胞表面结构发生改变；鞭毛组装和运动相关基因（如fliM，motA）上调，突变体游泳能力增强；生物膜形成（dltA，rmlA）、毒力（inlA，inlB）和噬菌体敏感性相关基因普遍下调。

LLO缺失导致噬菌体敏感性大幅下降

研究人员用噬菌体vB-LmoM-NJ05感染各菌株，发现针对NJ05-Δhly的效率下降了76.92倍，噬菌斑更小且更模糊，尽管噬菌体吸附速率略有上升，但裂解效率显著降低，尤其在MOI=1和10时更为明显。这表明，LLO虽不直接作为噬菌体受体，却通过调控WTA等表面结构的合成，间接影响噬菌体的识别与入侵。

生物膜形成能力显著减弱，噬菌体清除效果增强

突变体NJ05-Δhly在不同温度、盐浓度、BHI培养基条件下的生物膜形成能力均显著下降（降幅达70.83%）。有趣的是，高浓度葡萄糖（8%）可部分恢复其成膜能力，提示碳源代谢在LLO缺失背景下可能发挥补偿作用。更令人振奋的是，噬菌体vB-LmoM-NJ05在10⁸ PFU/mL浓度下，可几乎完全清除NJ05-Δhly形成的生物膜，而对野生株效果较差。这说明LLO缺失株的生物膜结构更脆弱，更易被噬菌体瓦解。

LLO缺失减弱细菌对宿主细胞的侵染能力

NJ05-Δhly对巨噬细胞RAW264.7的黏附率和侵入率分别下降84.93%和43.88%，线粒体膜电位损失和ROS积累显著减轻，毒力减弱，预孵育噬菌体可进一步保护宿主细胞，减轻由野生菌引起的线粒体损伤。

研究者提出，LLO可能通过以下方式影响噬菌体敏感性与生物膜形成：

调控WTA合成，改变表面受体可用性；

影响c-di-GMP水平，进而调控运动性与生物膜形成；

促进细菌从细胞壁缺陷型（L-form）逃逸，避免噬菌体彻底清除。

这项研究不仅揭示了毒力因子在细菌-噬菌体互作中的“间接调控”作用，也为联合使用噬菌体与毒力因子抑制剂提供了理论依据。未来或可开发针对LLO的抑制剂，增强噬菌体对李斯特菌的清除效率，尤其是在食品工业环境中防控生物膜污染。

该研究工作突破性地发现：李斯特菌的“王牌毒力因子”LLO竟是一个“双面间谍”——既是侵袭宿主的关键武器，又是噬菌体成功感染的“内应”。这一发现为噬菌体疗法的优化和食品安全控制策略提供了新的分子靶点与思路。

参考文献：

[1]Liu B, Bai M, Tu W, Shen Y, Liu J, Yang Z, Bao H, Dong Q, Liu Y, Wang R, Zhang H, Hu L. The Virulence Factor LLO of Listeria monocytogenes Can Hamper Biofilm Formation and Indirectly Suppress Phage-Lytic Effect. Foods. 2025 Jul 22;14(15):2554. doi: 10.3390/foods14152554. PMID: 40807491; PMCID: PMC12346585.