《LWT》：Interactions between human norovirus virus-like particles and bacteria: Impact on thermal resistance
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为解决食源性诺如病毒（HuNoV）在环境及食品加工中的持久性问题，研究人员针对GII.4与GII.17两种基因型的病毒样颗粒（VLPs），系统性筛选了77株微生物，深入探讨了其与特定细菌（如产气荚膜梭菌和金黄色葡萄球菌）的相互作用机制，并评估了这种结合对细菌热抗性的影响。研究表明，GII.17 VLPs与细菌的糖依赖型结合能增强细菌对热处理的抵抗力，这为理解诺如病毒的持续性及制定更有效的食品安全控制策略提供了新视角。
在全球范围内，一种不起眼的小病毒——人类诺如病毒，是导致各年龄层人群急性胃肠炎的“头号元凶”。它不仅感染剂量极低，还能无症状排毒，更令人头疼的是，它对常规的消毒方法（如热处理和化学试剂）表现出顽强的抵抗力，能够在环境和未经充分加工的食物中“潜伏”下来，伺机引发食物中毒疫情。每年，它都在全球造成大量疾病负担，尤其威胁着儿童和老年人的健康。尽管科学家们已知晓诺如病毒主要通过识别人体肠道细胞表面的组织血型抗原（HBGAs）来入侵，但近年来有证据表明，病毒也可能与环境中或人体内的细菌“勾结”在一起。这种细菌与病毒的“联盟”是否会改变病毒的命运，甚至增强其生存能力，从而影响食品安全评估和疾病控制？这正是本研究所要探索的核心谜题。
为了揭开这个谜底，来自法国第戎大学的研究团队将目光投向了两种重要的诺如病毒基因型：全球流行优势株GII.4和虽不常见但结合力可能更强的GII.17。由于活病毒培养困难，他们采用了结构、功能与天然病毒颗粒高度相似的病毒样颗粒（VLPs）作为研究模型。这项发表在《LWT》期刊上的研究，系统地探讨了VLPs与多种食品及医疗相关微生物的相互作用，并深入分析了这种相互作用对细菌在食品工业常用热处理条件下存活能力的影响。
研究人员主要运用了几项关键技术：首先，他们建立了标准化的酶联免疫吸附测定（ELISA）方法，对来自临床和标准菌种保藏中心的77株微生物（包括44株病原菌）进行了大规模的VLP结合能力筛选。其次，为了排除金黄色葡萄球菌表面蛋白A可能造成的抗体非特异性结合干扰，他们设计了专门的蛋白A中和实验。第三，他们利用原子力显微镜（AFM）直接观察并确认了VLPs在细菌表面的附着情况，避免了抗体标记可能带来的假象。最后，他们模拟食品工业中的巴氏杀菌（72°C, 15秒）和热化处理（57°C, 15秒），通过菌落形成单位（CFU）计数法，评估了VLP结合对细菌热抗性的影响。研究所用的E. cloacae临床分离株由法国第戎大学医院细菌学实验室提供。
研究结果
3.1. 微生物-VLP配对
研究人员测试了GII.4和GII.17两种VLPs与77株微生物的结合情况。结果发现，在众多测试菌株中，只有特定的细菌表现出结合能力，且这种结合具有明显的基因型和菌株特异性。
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Enterobacter属细菌：在产气荚膜梭菌复合群中，只有两株临床分离的产气荚膜梭菌（#262和#264）与GII.17 VLPs发生了特异性结合，而与GII.4 VLPs未检测到结合。高碘酸钠处理（能氧化表面糖类）显著降低了结合信号，提示细菌表面的糖类物质参与了相互作用。
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Staphylococcus属细菌：在葡萄球菌属中，只有金黄色葡萄球菌与VLPs有相互作用信号。值得注意的是，一个缺失了表面蛋白A（一种免疫球蛋白结合蛋白）的金黄色葡萄球菌突变株完全不结合，初步表明观察到的信号可能部分源于蛋白A与检测抗体的非特异性结合。
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结合能力对比：总体而言，GII.17 VLPs表现出比GII.4 VLPs更强的细菌结合倾向，这暗示病毒与细菌的“亲和力”可能因基因型而异。
3.2. 金黄色葡萄球菌蛋白A中和实验
为了确认观察到的结合是VLPs与细菌的真实互动，而非蛋白A造成的检测假象，研究人员用特异性抗体或人免疫球蛋白预先中和了细菌表面的蛋白A。中和后，仍有四株金黄色葡萄球菌（#120, #349, #788 和 ATCC 29213）显示出与GII.17 VLPs的显著结合，而蛋白A缺失株始终为阴性。这证明，除了潜在的蛋白A干扰外，VLPs与这些金黄色葡萄球菌菌株之间确实存在真实的、可重复的相互作用。
3.3. 原子力显微镜确认细菌-VLP相互作用
为了获得更直接的视觉证据，研究人员使用原子力显微镜观察了细菌与VLPs共孵育后的样本。AFM图像清晰地显示，在能与GII.17 VLPs结合的产气荚膜梭菌#264菌株表面，有大量直径约35-45纳米的颗粒状结构（与VLP大小相符）紧密附着，这些颗粒似乎嵌在细菌周围的胞外聚合物（EPS）基质中。而在不结合的阴性对照菌（如产气荚膜梭菌#861、大肠杆菌ATCC 25922）表面则观察不到此类结构。这直观地证实了ELISA的结果，并提示VLPs可能结合在细菌的EPS层上。
3.4. 不同环境条件下的微生物-VLP配对
环境因素显著影响结合效率。
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厌氧条件：模拟肠道无氧环境时，之前观察到的VLPs与细菌的结合被完全消除，而VLPs与人类唾液（含HBGAs）的结合不受影响。这表明在真实的肠道环境中，这种特定的细菌-VLP相互作用可能不会发生，或者需要重新评估其生理相关性。
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pH影响：在不同的pH缓冲液中测试发现，在柠檬酸盐缓冲液中，两种VLPs与细菌的结合信号均比在PBS中更强，且在pH 7时达到峰值。GII.4 VLPs在柠檬酸盐缓冲液中也表现出了与细菌的结合能力，这与之前在中性PBS中的阴性结果不同，提示缓冲液成分和离子环境能显著影响相互作用。
3.5. 细菌-VLP相互作用的分子水平表征
为了探究细菌表面何种分子被VLPs识别，研究人员进行了一系列竞争和酶解实验。
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HBGA样结构检测：使用抗A、抗B、抗H抗体以及UEA-1凝集素检测细菌表面是否存在类似人类HBGA的结构，结果均为阴性或信号与结合能力无关。
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凝集素和酶抑制实验：使用多种针对特定糖基（如岩藻糖、唾液酸）的凝集素或酶（如α1,2-岩藻糖苷酶、唾液酸酶）预处理细菌，均未能抑制GII.17 VLPs的结合。
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结论：尽管高碘酸钠处理表明表面糖类参与结合，但具体的识别靶点并非典型的HBGA样结构，也不依赖于α1,2-连接的岩藻糖或常见的唾液酸残基。这表明GII.17 VLPs可能通过一种独立于已知HBGA通路的新机制识别某些细菌表面的特定糖类结构。
3.6. 热应激对产气荚膜梭菌-VLP配对的影响
这是本研究最具应用潜力的发现。研究人员测试了VLPs结合是否会影响细菌对食品工业常用热处理的抵抗力。
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对VLP的影响：在72°C处理15秒后，无论是否与细菌共存，GII.17 VLPs的免疫反应性都显著下降，未观察到细菌对VLPs有明显的保护作用。
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对细菌的影响：关键发现在于，与VLPs的结合能够增强细菌自身的热抗性。对于结合能力强的产气荚膜梭菌#264，在72°C处理15秒后，与VLPs共孵育的菌群存活率（56.7%）显著高于未与VLPs孵育的对照菌群（32.9%）。而对于不结合VLPs的产气荚膜梭菌#861，或结合较弱的#262菌株，则未观察到这种保护效应。使用MS2噬菌体或白蛋白作为对照，也未引起细菌热抗性的类似变化，说明这种效应是VLP特异性的。
研究结论与重要意义
本研究系统揭示并证实了人类诺如病毒GII.17基因型的病毒样颗粒与特定病原菌（如某些产气荚膜梭菌和金黄色葡萄球菌临床分离株）之间存在特异性、糖类依赖性的相互作用。这种结合不依赖于已知的组织血型抗原识别途径，表明可能存在新的互作机制。原子力显微镜图像支持VLPs附着于细菌的胞外多糖基质上。
尤为重要的是，研究首次发现这种细菌-VLP的“联盟”并非单向的。当VLPs附着在细菌表面时，它们竟能“反哺”细菌，增强后者对高温短时杀菌这类食品工业常用热处理的抵抗力。这意味着，在受污染的食物中，与病毒结合的细菌可能更难被常规的巴氏杀菌过程彻底消灭，从而提高了这些病原菌存活并进入下游环节的风险。
这项研究具有多方面的意义：
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对病毒生态学的启示：它为了解诺如病毒（尤其是GII.17型）在环境及食品链中的持久性和传播提供了新的视角，细菌可能作为病毒的“载体”或“保护罩”。
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对食品安全风险评估的挑战：研究结果提示，在评估食源性病原体风险时，可能需要考虑“细菌-病毒”复合体作为一种新型危害单元的可能性。它们相互作用后表现出的增强抗性，可能使现有的基于单一微生物的消毒工艺效力评估出现偏差。
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对公共卫生和食品工业的潜在影响：该发现呼吁食品行业和监管机构需要关注交叉污染场景中微生物间的相互作用，并为开发更精准、有效的食品去污染策略（如组合工艺）提供了科学依据。未来的研究需要在更复杂的食品基质或肠道模型中验证这些发现，并探索其他消毒方式（如化学消毒、辐照）是否会受到类似影响。
总之，这项研究打开了一扇窗，让我们窥见微生物世界中复杂的社交网络如何影响它们的生存和致病能力，提醒我们在对抗食源性疾病的战场上，需要更全面、更动态地审视我们的对手。
