新型复合致病菌危害——诺如病毒助力细菌热抗性

人诺如病毒是全球急性胃肠炎的主要病原体，每年导致约20万人死亡，尤其在低收入和中低收入国家造成沉重疾病负担。该病毒具有极强的环境抵抗力，能够耐受常规的消毒手段，包括食品工业中广泛使用的热处理工艺。法国勃艮第欧洲大学的研究团队最近在《LWT》期刊上发表了一项颠覆性发现：诺如病毒的GII.17型病毒样颗粒（VLP）能与某些致病菌特异性结合，在72°C的高温处理下，将细菌的存活率从32.9%提升至56.7%。换句话说，病毒成了细菌的“救命恩人”

1. 特异性结合现象的发现

研究团队对77株微生物进行了系统筛选，包括44株致病菌、4株发酵菌和6株酵母，以评估它们与GII.4和GII.17型诺如病毒样颗粒的结合能力。结果显示，GII.17型病毒样颗粒与金黄色葡萄球菌的多个菌株以及阴沟肠杆菌的两个临床分离株（#262和#264）表现出显著的特异性结合。相比之下，GII.4型病毒样颗粒未检测到与任何测试菌株的结合。

当使用高碘酸钠处理细菌后——该试剂能够氧化并破坏细胞表面的糖类结构——GII.17病毒样颗粒与阴沟肠杆菌#262和#264的结合信号几乎完全消失（图1）。这一结果表明，细菌表面的糖类物质在病毒-细菌相互作用中发挥着关键作用。

图1展示了阴沟肠杆菌各菌株与GII.17病毒样颗粒的结合情况。菌株262和264在未经处理时呈现显著结合信号，而经高碘酸钠处理后信号消失，表明表面糖类参与介导该相互作用。源自参考文献

2. 原子力显微镜的直接观察

为了确证上述结合现象，研究人员采用原子力显微镜对细菌-病毒样颗粒复合物进行了直接成像。图像显示，在阴沟肠杆菌#264菌株表面，大量直径约35-45纳米的病毒样颗粒密集附着于细菌的胞外多糖基质区域（图2）。对照样本中未观察到类似结构。这一观察为病毒颗粒与细菌表面结构的物理结合提供了直接的形态学证据。

图2为原子力显微镜成像结果。粉色圆圈标记的病毒样颗粒清晰可见，附着于阴沟肠杆菌#264菌株表面的胞外多糖基质上。右列对照组无颗粒存在。源自参考文献

3. 环境条件对结合的影响

研究进一步考察了环境因素对这一相互作用的影响。在模拟肠道厌氧环境的条件下，病毒样颗粒与细菌的结合完全消失。这一发现提示，氧气的存在可能是维持该相互作用所必需的。

pH值同样显著影响结合效率。在pH 7.0（接近小肠生理pH）条件下，病毒样颗粒与细菌的结合最为显著；在pH 4.0-5.0的酸性条件下信号减弱；而在pH 8.5的碱性条件下结合基本消失（图3）。考虑到诺如病毒常污染的食物（如生蚝pH 6.0-6.5、浆果pH 2.8-3.0、叶菜pH 5.5-6.8）具有不同的pH环境，这一发现提示病毒-细菌相互作用的稳定性可能因食物基质而异。

图3展示了不同pH条件下GII.17病毒样颗粒与细菌的结合情况。pH 7.0时结合最强，酸性或碱性条件下信号显著下降。源自参考文献

4. 病毒增强细菌耐热性的证据

本研究的核心发现在于病毒-细菌相互作用对细菌耐热性的影响。研究团队模拟了食品工业中常用的两种热处理条件：57°C（热化处理）和72°C（高温短时处理），持续15秒，并比较了结合型与非结合型细菌在有无病毒样颗粒存在下的存活率。

结果显示，对于具有结合能力的阴沟肠杆菌#264菌株，在72°C处理15秒后，单独细菌的存活率为32.9%；而与GII.17病毒样颗粒共孵育后，其存活率显著提升至56.7%（图4）。对于另一结合型菌株#262，虽观察到存活率提升趋势，但未达统计显著性。而对于不结合病毒样颗粒的阴沟肠杆菌#861菌株，72°C处理后存活率低于0.0001%，且不受病毒样颗粒存在的影响。

图4展示了不同热处理条件下各菌株的存活率。结合型菌株264在72°C下与病毒样颗粒共孵育后，存活率从32.9%显著提升至56.7%。源自参考文献

MS2噬菌体和牛血清白蛋白的对照实验表明，这种保护效应并非由任何外来蛋白质引起，而是与病毒样颗粒的特异性结合相关。

5. 潜在机制与食品安全意义

病毒颗粒增强细菌耐热性的机制尚待阐明。基于已有证据，可提出两种可能的解释：其一，病毒颗粒附着于细菌表面的胞外多糖层，形成物理性屏障，可能通过隔热或稳定细胞膜结构发挥保护作用；其二，病毒-细菌相互作用可能激活细菌的应激响应通路，改变其基因表达谱和蛋白质合成，从而增强其对高温的耐受能力。已有研究表明，鼠诺如病毒与阴沟肠杆菌的相互作用确实可导致细菌膜稳定性改变和代谢产物组成的调整。

这一发现对食品安全管理具有重要启示。高温短时处理是乳制品等行业广泛采用的热消毒工艺，其工艺参数的设定通常基于单一病原体的热失活动力学数据。然而，本研究表明，当诺如病毒与特定细菌共存于食品基质时，二者可能形成协同性复合体，其整体热抗性显著高于单一病原体。这意味着现行工艺可能不足以有效灭活此类复合体中的病原菌。

参考文献：https://doi.org/10.1016/j.lwt.2026.119136