金黄色葡萄球菌(Staphylococcus auruss,SA)是常见的人兽共患病病原菌之一,常出现在临床和食品加工环境中,是全球公共卫生的最大威胁之一。噬菌体具有强抗菌效果、无副作用和低成本的优势,是控制SA污染的一种有希望的抗生素替代品。本研究从扬州市采集的污水样本中分离SA烈性噬菌体,对其生物学特性、全基因组序列分析以及对体内、体外SA的控制作用进行了系统的研究,并以噬菌体为识别元件设计了一种新型高效特异可视化检测方法,主要结果如下:(1)SA噬菌体的分离及其生物学特性研究。采用噬菌体富集培养和双层平板法从污水中分离获得了 9株烈性噬菌体,命名为SapYZU01～04、SapYZU10～13和SapYZU15。一步生长曲线结果显示9株噬菌体潜伏期在10～40 min,裂解量范围为33.58～322plaque formingunits(PFU)/cell,其中,SapYZU04、SapYZU11 和 SapYZU15的潜伏期较短(10、20 和 10 min),爆发量较高(210.53、152.00 和 322.00PFU/cell)。宿主谱测定结果显示,噬菌体SapYZU04、SapYZU11和SapYZU15均能有效裂解所有53株SA菌株。在不同温度及酸碱溶液中(-80～50℃,pH5.0～10.0),9株噬菌体的裂解活性均可保持相对稳定。(2)SA噬菌体的全基因组测序及其分析。噬菌体SapYZU11和SapYZU15的基因组特征显示,其长度分别为17,790和135,178 bp,G+C含量分别为28.8%和29.29%,均未发现与抗生素耐药性和毒力相关的基因。全基因组分析表明SapYZU15的高裂解能力可能是由于与DNA复制(13个)、DNA包装(1个)和裂解循环相关(5个内溶素(lysin)和1个穿孔素(holin))的特定基因的存在。系统发育树分析表明,SA噬菌体的遗传多样性可能是由于噬菌体与其宿主之间的基因交换、获得和丢失,并可能已经跨越了物种屏障。此外,频繁的模块交换可能只发生在每一分支噬菌体之间,且增强了它们在宿主细胞中的DNA复制和宿主对环境的适应。(3)SA噬菌体的抗菌活性。在控制LB肉汤中SA ATCC 29213生长的实验中,SapYZU15可在3种MOIs下完全抑制SA菌株的生长。扫描电子显微镜观察结果和活/死菌染色实验结果均进一步验证了 SapYZU15的抑菌效果,其抑菌率可达99.9999%。另外,SapYZU15 能够显著抑制 SA 菌株(YZUsa1、YZUsa2、YZUsa12、YZUsa14 和MRSAJCSC4744)以及它们组成的SA混合细菌的生长。此外,在25℃下,SapYZU15(MOI=100)可显著降低牛奶中SA菌株(最大减菌量为5.69 colony-forming unit(CFU)/mL)和SA混合细菌(最大减菌量为2.48 Lg CFU/mL)的含量。应用在鲜猪里脊肉中,SapYZU15(MOI=100)可使SA混合细菌的含量最大减少1.16Lg CFU/mL。(4)SapYZU15对小鼠皮下脓肿模型的治疗效果。利用SA菌株MGefitinib-based PROTAC 3化学结构RSAJCSC4744和SA混合细菌分别以107 CFU/mL构建小鼠皮下脓肿模型(C1和C2组),其细菌载量在第3天达到峰值,为8.82和9.03 Lg CFU/mL,并在JNJ-42756493采购第5～7天产生最大脓肿,为110.7和117.8 mm2;经过109 PFU/mL的噬菌体处理后(T1和T2组),细菌载量显著降低,最大下降数值分别为2.15和2.31 Lg CFU/mL,其脓肿面积也明显减小(34.07和32.09 mm2)。预防组P1和P2显著防止脓肿的形成,并且细菌含量被显著抑制。此外,早期促炎症因子的上调及伤口组织病理学形态的观察表明SapYZU15有效抑制SA的生长,有效减轻细菌造成的炎症症状,并加速伤口的愈合。(5)噬菌体定向固定纳米酶对SA的可视化检测。通过静电相互作用制备SapYZU15修饰的Fe3O4(SapYZU15@Fe3O4)。TMB实验结果显示,SapYZU15@Fe3O4具有类过氧化酶活性,其在652 nm处的吸光度为0.774,并能够特异性检测SA(0.164)。对检测条件进一步优化后,SapYZU15@Fe3O4能够在20 min内完成检测,并可选择性地识别5种不同属细菌中的SA菌株。SapYZU15@Fe3O4用于食品中SA的比色测定显示,回收率在90.61%～111.80%,相对标准误差范围为0.82%～5.74%,检测限(LOD)可低至 1.2 × 102 CFU/mL。综上,本研究分离筛选的噬菌体SapYZU15具有高爆发量、宽宿主谱及高耐受能力的特性,且未发现任何不安全因子;SapYZU15能够显著抑制LB肉汤、牛奶和鲜猪肉中SA混合细菌的生长;SapYZU15有效减少了小鼠脓肿伤口处的细菌载量,减轻了炎症反应带来的病理损伤,加大了伤口组织愈合的速度;SapYZU15定向固定纳米酶对SA的可视化检测具有灵敏、快速、高特异性的特性,可快速识别并检测食品中的SA。这些结果表明了 SapYZU15对抗SA的治疗和识别能力,可在不同的食品生产环境中作为一种很有前景的SA生物防治剂,并可用于构建SA快速检测方circadian biology法。