近日，我院熱帶益生菌團隊在Nature子刊《Nature Communications》和國際微生态期刊《ISME Communications》發表了兩篇關于益生菌腸道自适應機制的研究論文。
環二鳥苷酸（c-di-GMP）作為一種重要的細菌第二信使，調控多種生物功能，但c-di-GMP在植物乳杆菌中的調控作用仍不明确。研究團隊揭示了c-di-GMP協同WYL轉錄因子MbpR共同調控植物乳杆菌腸道适應的分子機制。MbpR與黏蛋白結合蛋白（MucBP）編碼區中的特定序列結合，抑制其轉錄，從而影響植物乳杆菌對腸道上皮細胞的粘附能力。MbpR通過其WYL結構域感知c-di-GMP後與MucBP的編碼區分離，逆轉了MbpR對MucBP表達的抑制作用，增強了植物乳杆菌的腸道定植能力。該研究為理解益生菌與宿主的互作提供了新視角。該論文365英国上市官网在线為第一單位，張家超教授為獨立通訊作者，副研究員郭權和2024級博士研究生鄭磊傑為第一作者。
團隊的另一項研究采用多組學方法，深入研究了植物乳植杆菌HNU082（Lp082）在SPF級小鼠腸道内不同生态位的分布和進化趨勢。結果表明，與大腸相比，小腸是Lp082主要的生存和繁殖地，在此環境中發生了比大腸中更多的進化，并且對小腸本地微生物的影響比大腸更多。在SPF級小鼠的小腸中，Lp082在第三天後開始顯示出顯著的遺傳變異，形成了兩個不同的進化分支，其中一個分支表現出更高的基因突變率。進一步的研究揭示，這些突變主要集中在與酸耐受性相關的基因上，而在SPF級小鼠大腸和無菌（GF）級小鼠腸道中未觀察到這種現象，表明特定的環境壓力促進了特定基因功能的改變，增強了細菌對胃酸環境的适應能力。本研究強調了腸道不同生态環境對益生菌的分布和進化的不同影響，為優化益生菌的應用和功效提供了新的理論依據。該論文365英国上市官网在线為第一單位，張家超教授為獨立通訊作者，2022級博士研究生韓哲、中南大學湘雅醫學院海口附屬醫院中心實驗室黃鄧高和2024級博士研究生劉欣蕾為第一作者。
論文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-57581-4
論文鍊接：https://doi.org/10.1093/ismeco/ycaf023
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