【噬纪家园】Nature重磅：解析脂多糖跨膜转运的调控机制；原来细菌太少也不利于噬菌体治疗；铜绿仅靠物理接触也能调控群体运动行为

【噬纪家园】

知噬分子

2026年10月

第

181

期

一周要闻抢先看

【行业进展】中央发布《关于发展新质生产力的意见》：明确加快生物医药产业发展；Armata两款噬菌体疗法获美国专利保护；研究揭示洋葱伯克霍尔德菌药敏检测存在重大局限

【科研进展】脂多糖跨膜转运关键蛋白Lpt的结构与调控机制；铜绿假单胞菌通过机械感知细胞间碰撞调控群体运动行为；沙门菌-噬菌体互作网络中的多层次防御与肠道抗噬菌体免疫；噬菌体与整合接合元件串联结构促进细菌适应性进化及耐药性传播；肠道菌群通过限制细菌密度抑制噬菌体复制；基于噬菌体扩增的鸡肉活沙门菌快速检测技术；噬菌体Gp53多靶点调控铜绿假单胞菌生理活动；二价鼻内疫苗保护小鼠抵御MRSA与铜绿假单胞菌感染

【会议通知】2026年中国生物工程学会噬菌体大会暨第一届粤港澳大湾区噬菌体应用大会会议通知

01 行业进展

中央发布《关于发展新质生产力的意见》明确加快生物医药产业发展

10月9日，中共中央、国务院印发《关于发展新质生产力的意见》，明确提出加快生物医药等战略性新兴产业发展，推动各地因地制宜建设特色鲜明、优势互补的战略性新兴产业集群。文件强调，要深化产业内专业分工，加强跨区域协同合作，避免同质化布局和“内卷式”竞争。这意味着生物医药产业的发展将更加注重区域优势、产业链协作与资源优化配置，为创新药研发和产业化提供更加明确的政策方向。

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授权发布｜中共中央国务院关于发展新质生产力的意见

Armata两款噬菌体疗法获美国专利保护

近日，美国噬菌体治疗企业Armata Pharmaceuticals宣布，两款在研噬菌体疗法AP-SA02和AP-PA02获得美国专利保护，分别针对金黄色葡萄球菌和假单胞菌感染，专利保护期预计延续至2041年和2043年。值得注意的是，AP-SA02相关专利于10月6日授权，AP-PA02相关专利则于今年4月授权。目前，AP-SA02正准备开展针对复杂性金黄色葡萄球菌菌血症的III期临床试验。此次公告进一步强化了公司的噬菌体疗法知识产权布局。

研究揭示洋葱伯克霍尔德菌药敏检测存在重大局限

近日，美国研究团队分析了1896株洋葱伯克霍尔德菌复合群临床分离株的抗生素敏感性数据，发现现有检测指标难以可靠指导临床治疗。研究涉及5种常用抗生素，其中4种药物的流行病学临界值明显偏高，另一种药物的临界值则因分析方法不同而大幅波动。这意味着，即使细菌被归为野生型，也不能据此判断抗生素能否有效治疗感染。由于存在误导临床用药的风险，美国临床和实验室标准协会（CLSI）已在2026年版标准中撤销相关临界值。

02 科研进展

No.1 Nature

Daniel Kahne 团队

脂多糖跨膜转运关键蛋白Lpt的结构与调控机制

近日，来自哈佛大学的Daniel Kahne团队揭示了革兰阴性菌脂多糖(LPS)跨膜转运的关键调控机制。LPS是维持细菌外膜屏障的重要成分，其运输依赖连接内外膜的脂多糖转运(Lpt)蛋白桥。然而，Lpt系统如何响应LPS并调节运输活性，此前一直不明确。研究人员通过冷冻电镜解析了完整Lpt蛋白桥的多种结构状态，首次阐明蛋白桥组装与LPS结合如何共同激活转运：只有完整蛋白桥结合LPS后，LptG才会发生特定构象变化，促使LptC跨膜螺旋移位，使ATP结合亲和力提高约2倍，并增强ATP水解活性。活细胞实验进一步证实，该构象变化对正常转运至关重要。此外，研究发现外膜端LptE的功能异常也会影响这一调控过程。该研究揭示了LPS转运系统响应底物及蛋白桥组装状态的分子机制，为理解革兰阴性菌外膜生物发生及探索相关抗菌策略提供了新的理论依据。

doi:10.1038/s41586-026-11129-8

No.2 Nat. Microbiol.

Alexandre Persat/Sangwoo Kim团队

铜绿假单胞菌通过机械感知细胞间碰撞调控群体运动行为

近日，瑞士洛桑联邦理工学院Alexandre Persat等研究人员发现，铜绿假单胞菌能够通过机械感知细胞间碰撞，触发运动方向反转，从而主动调节群体的排列与扩散。研究结合活细胞成像、单细胞追踪及计算模拟发现，细菌通过IV型菌毛及Pil–Chp机械感知系统，在发生碰撞时触发运动方向反转（contact-induced reversal），避免高密度菌群过度排列和聚集。当细菌处于拥挤区域时，频繁碰撞促使其改变方向、分散运动；而在菌落扩张前沿，细菌则保持定向排列，协同探索未占据空间。相比之下，缺乏碰撞反转能力的ΔpilH突变株容易形成高度有序的细胞群，反而限制扩散。在微型迷宫实验中，野生型细菌4小时内探索了约92%的区域，ΔpilH突变株仅为65%；两者成功通过迷宫的比例分别为20%和1%。研究表明，细菌可将细胞间的物理碰撞转化为调节群体行为的反馈信号，为理解细菌在复杂环境中的扩散、定植及群体运动提供了新的机制依据。

doi:10.1038/s41564-026-02505-1

No.3 Cell Host Microbe

Denise M. Monack 团队

沙门菌-噬菌体互作网络中的多层次防御与肠道抗噬菌体免疫

近日，来自斯坦福大学的Denise M. Monack团队系统揭示了沙门菌抵御噬菌体感染的多层次防御机制。研究人员分析了20株不同来源的沙门菌与52株野生噬菌体之间的1040组互作，发现细胞表面受体及其相变可解释约67%的噬菌体敏感性差异，包括脂多糖、鞭毛和Vi荚膜等受体。进一步研究发现，前噬菌体编码的新型防御蛋白AppA可通过功能性模拟噬菌体小终止酶亚基TerS的结合界面，靶向大终止酶亚基TerL，阻断噬菌体DNA包装，使其无法产生具有感染性的子代。小鼠肠道实验表明，敲除appA后，噬菌体滴度升高约1000倍；单独表达AppA则足以抑制噬菌体扩增并保护沙门菌。值得注意的是，AppA在常规体外培养条件下表现出功能冗余，却在体内发挥关键防御作用。该研究不仅发现了此前未知的噬菌体DNA包装抑制机制，也表明仅依赖体外实验可能低估细菌的抗噬菌体能力，为噬菌体治疗的有效性评估提供了重要依据。

doi:10.1016/j.chom.2026.09.009

No.4 Sci. Adv

黄金虎/马家乐/王丽平/刘金鑫

噬菌体与整合接合元件串联结构促进细菌适应性进化及耐药性传播

近日，南京农业大学的研究人员揭示了噬菌体与整合接合元件（ICE）协同促进耐药基因传播及细菌环境适应的新机制。研究发现，噬菌体与ICE可在细菌染色体特定位点形成串联结构（phage-ICE），共同携带多种耐药基因。以猪链球菌为模型，研究人员证实，噬菌体编码的整合酶可促进该结构切除并环化，随后利用ICE的接合转移系统实现共同传播。当整合酶功能受损时，相关DNA片段仍可通过自然转化及RecA依赖的同源重组进入受体菌，并引起大范围染色体重排，增强细菌氧化应激耐受能力。进一步分析314818个微生物基因组，在7个门、135个物种中鉴定出612个phage-ICE结构，包括耐碳青霉烯铜绿假单胞菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等重要耐药病原体。该研究揭示了噬菌体借助ICE接合系统及同源重组实现多途径传播的机制，为理解耐药基因扩散与细菌适应性进化提供了新视角。

DOI: 10.1126/sciadv.aed3416

No.5 iScience

Médéric Diard 等

肠道菌群通过限制细菌密度抑制噬菌体复制

近日，瑞士巴塞尔大学Médéric Diard团队发现，肠道菌群可通过限制靶细菌的定植密度，抑制噬菌体复制，使部分噬菌体敏感菌得以持续存活。研究人员以两株多重耐药大肠杆菌及其对应裂解性噬菌体为模型，比较了不同肠道菌群组成小鼠中的噬菌体感染效果。结果发现，完整肠道菌群显著限制大肠杆菌定植，而抗生素处理后细菌密度可升至约10¹⁰ CFU/g粪便，为噬菌体持续复制创造条件。研究进一步确定，维持肠道噬菌体有效复制所需的敏感菌密度阈值约为10⁶ CFU/g粪便。低于该阈值时，噬菌体难以持续复制，也无法形成足够的耐药选择压力。即使在噬菌体敏感菌与耐药菌共存的条件下，噬菌体仍无法彻底清除低密度敏感菌群体，且在部分小鼠中逐渐消失。该研究揭示了细菌种群密度对肠道噬菌体感染及细菌存活的关键影响，为解释噬菌体治疗难以彻底清除肠道靶菌的现象提供了重要依据。

https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(26)02811-7

No.6 Biosens. Bioelectron.

Siwaporn Prachoochote 等

基于噬菌体扩增的鸡肉活沙门菌快速检测技术

近日，泰国玛希隆大学Siwaporn Prachoochote等研究人员开发了一种基于噬菌体扩增的侧向流动免疫检测（PA-LFI）技术，可在约7小时内快速筛查鸡肉中的活沙门菌。该技术利用噬菌体SE-W109只能在适宜活菌中复制的特性，将子代噬菌体作为检测信号：鸡肉样品经3小时选择性增菌后，加入噬菌体感染并扩增3小时，再利用胶体金试纸条检测新产生的噬菌体，无需专用仪器即可肉眼判读。相比传统培养法需要3–5天，该方法不仅显著缩短检测时间，还能通过噬菌体复制区分活菌与死菌。实验显示，其检出限为每25克鸡肉100 CFU，可识别49株受试沙门菌中的43株。在30份实际鸡肉样品中，该方法与标准培养法的总体一致率为83.3%，灵敏度和特异性分别为72.7%和89.5%。研究为食品中活沙门菌的快速初筛提供了新方法，但尚不能替代标准培养确证。

doi:10.1016/j.bios.2026.119299

No.7 Commun. Biol.

王世伟/孔伟娜/Zhoushuqin 团队

噬菌体Gp53多靶点调控铜绿假单胞菌生理活动

近日，西北大学联合香港中文大学的研究团队揭示了铜绿假单胞菌噬菌体编码的转录因子Gp53调控宿主生理活动的分子机制。Gp53是一种含有带状螺旋-螺旋（RHH）DNA结合结构域的蛋白，其具体生物学功能此前尚不明确。研究发现，Gp53过表达可显著抑制细菌生长和运动，使生物膜形成量降低约3倍，并导致细胞异常伸长。转录组分析鉴定出3342个差异表达基因，DNA结合分析发现78个Gp53结合区域。机制研究证实，Gp53可直接结合细胞分裂关键基因ftsZ的启动子，抑制其转录并干扰Z环形成；补充表达ftsZ可恢复细胞分裂，却无法恢复运动及生物膜形成能力。此外，Gp53还可直接结合fleQ、pslA和amrZ等基因的启动子。研究进一步鉴定出4个影响Gp53与DNA结合的关键氨基酸残基，揭示了噬菌体通过单一转录因子、多靶点干预宿主细菌生理活动的调控机制。

doi:10.1038/s42003-026-11031-z

No.8 Infect. Immun.

Wendy L. Picking 团队

二价鼻内疫苗保护小鼠抵御MRSA与铜绿假单胞菌感染

近日，美国密苏里大学Wendy L. Picking团队开发了一种针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和铜绿假单胞菌的二价鼻内疫苗。目前，两种病原菌均无获批疫苗，且老年人因免疫衰老面临更高感染风险。研究团队在既有疫苗平台基础上，整合铜绿假单胞菌PcrV、PopB抗原与金黄色葡萄球菌IsdB蛋白的NEAT2结构域，并加入新型BECC438b佐剂。实验表明，该疫苗可在年轻和老年小鼠中诱导抗原特异性IgG抗体及Th1/Th17细胞免疫，增强对两种病原菌的调理吞噬杀伤能力。在皮肤软组织感染模型中，接种疫苗显著减轻皮肤坏死和脓肿形成。年轻小鼠脓肿内MRSA数量降低约10倍，效果最佳的疫苗组中铜绿假单胞菌数量降低20—30倍。值得注意的是，尽管老年小鼠存在免疫衰老，疫苗仍显著降低其感染后的脓肿体积和细菌负荷，展现出针对不同年龄群体的保护潜力。