抗菌肽

共生菌抗菌肽金黄色葡萄球菌

社会性传粉昆虫式全球农业的重要组成部分，比如蜜蜂和大黄蜂。蜜蜂和大黄蜂与一个简单但是受到宿主限制的肠道群落有关，这个群落可保护宿主免受病原体感染。中国农业大学的郑浩团队在Nature Communications发表文章，通过研究蜜蜂肠道微生物群中生物合成基因簇（BGC）的多样性，发现蜜蜂肠道菌群中广泛存在小分子编码BGC，并鉴定出具有抗菌潜力的新型核糖体肽，揭示出细菌衍生的天然产物可作为潜在的抗菌剂来对抗致病性感染。

蜜蜂肠道菌群生物合成基因簇天然产物抗菌肽

抗菌肽

Nature子刊：系统挖掘人体菌群，鉴定有不同活性谱的抗菌肽

抗菌肽

菌群-宿主互作

肠道共生菌为什么能在炎症环境中存活？

对炎症等短期扰动的恢复力是微生物群的一个基本特征，但微生物群恢复力的潜在机制尚不完全清楚。PNAS近期发表的文章，发现果蝇肠道主要共生菌（植物乳杆菌）通过细胞壁的修饰对宿主的抗菌肽产生耐药性，这对其在发炎的肠道环境中的恢复力至关重要。

菌群-宿主互作抗菌肽肠道共生菌

免疫系统

中国农大：蜜蜂通过调节免疫系统，维持宿主特异的肠道共生菌

大部分动物都有肠道共生菌，并普遍存在宿主特异性，系统解析这种紧密共生关系的形成机制，是理解动物共生肠道微生态系统的建成和维持的关键。近日，中国农业大学的周欣、罗诗琦及团队在PNAS发表最新研究，揭示了蜜蜂的免疫系统可在更精细的层面识别近缘的异源菌株，并仅针对异源菌株调用免疫反应，以维持宿主与自身的原生肠道共生菌间的紧密共生关系，值得关注。

免疫系统肠道共生菌研究论文基础研究宿主特异性

菌群-免疫互作

Science：细菌如何驱动果蝇的抗菌肽演化？

抗菌肽是宿主编码的免疫效应物，可对抗病原体并塑造动植物的菌群。然而，人们对宿主抗菌肽库如何适应其菌群知之甚少。Science最新发表的这项研究，以果蝇为模型，探究了Dpt抗菌肽家族（包含DptA和DptB两个基因）的特异性抗菌功能，并揭示了抗菌肽如何为了适应果蝇所处生态中相关微生物而快速演化。研究者认为，这些发现支持这样一种假说，即宿主是根据环境微生物而调整其免疫系统（如特定抗菌肽的存在或丢失），而不是宿主和微生物共同进化。

菌群-免疫互作演化抗菌肽果蝇

药物研发

上海交大：独特微生物资源生物合成潜能释放新方法（综述）

微生物天然产物是小分子药物开发的主要来源。然而，传统天然产物发现局限于常规药源微生物资源，同时活性筛选方法盲目性大重现率高，导致新结构、新靶点天然产物匮乏，严重制约了新药研发。近日，上海交通大学李雷及团队在Biotechnology Advances发表最新综述，针对不同生境的未充分挖掘的独特微生物资源，梳理了三类天然产物高通量发现的前沿技术及应用案例，为微生物新药开发提供了崭新思路，值得关注。

药物研发天然产物综述微生物合成高通量测序

肠上皮细胞

肠上皮细胞内源性白介素-1信号在调节肠道稳态中的双重作用

肠上皮细胞可对肠道中各种微生物信号产生反应，是机体抵御有害微生物的第一道防线。但调节肠上皮细胞对微生物不同反应的确切上有信号还不清楚。美国辛辛那提儿童医院医疗中心研究人员近日在Journal of Experimental Medicine发表文章，发现肠上皮细胞内源的白介素-1受体信号通路与IL-22信号协同作用，增强肠道抵御细菌感染的能力，但反过来导致机体对肠上皮损伤诱导的结肠炎易感，确立了IL-1R在调节肠道稳态中的双重作用。

肠上皮细胞研究论文先天免疫粘膜免疫白介素-1受体

抗菌肽

牟相宇+赵文婧：自组装抗菌肽助力治疗耐药菌感染

抗生素耐药问题是当今全球面临的重大医疗挑战，COVID-19的流行使抗生素耐药问题进一步加剧，因此迫切需要研发新型抗菌药物。近日，中山大学牟相宇/赵文婧团队在PNAS发表最新研究，通过设计和测试一系列具有自组装成超分子结构倾向的多肽，得到了数个具有广谱抗菌活性的抗菌肽，为耐药菌感染的治疗提供了潜在的新型抗菌药物。

抗菌肽

浙大Nature子刊：通过机器学习在短肽全库中高效筛选抗菌肽

在过去几十年里，多肽合成和修饰化学的技术进步极大促进了治疗多肽的发现和翻译，目前，超80种多肽药物已获监管机构批准，550-750种多肽正处于临床或临床前阶段。然而，由于肽序列的组合空间很大，系统地鉴定功能肽仍具有较大困难。近日，浙江大学计剑、赵俊博、张鹏及团队在Nature Biomedical Engineering发表最新研究，开发了一种结合经验判断、分类、排序和回归任务组成的全新机器学习管道（SMEP），极短时间内即可实现在含有数千亿候选序列的六肽-九肽全序列文库中抗菌肽的识别。此外，对其中3条代表性的抗菌六肽进行了实验研究，发现在患有细菌性肺炎的小鼠中，所确定的多肽雾化配方显示出与青霉素相当的治疗效果。总之，该研究报告的机器学习管道可能会加速新功能肽的发现，值得关注。

抗菌肽机器学习研究论文基础研究抗菌功能

潘氏细胞

潘氏细胞如何影响肠道健康和疾病？（综述）

潘氏细胞是小肠隐窝中的多功能细胞，是肠道健康的基石。正常情况下，其向肠道干细胞微环境提供生态位因子，通过生产和分泌抗菌肽以调节微生物组的组成，发挥吞噬作用，吸收重金属等并保持屏障的完整性维持肠道稳态，而这些功能中的一种或多种紊乱可导致肠道疾病和全身炎症。近期发表在EMBO Molecular Medicine上的一篇综述详细叙述了潘氏细胞的多种功能、功能障碍的机制和后果以及目前研究潘氏细胞的方法，值得相关人士阅读。

潘氏细胞抗菌肽胃肠道健康功能障碍生态位因子

肠道感染

双涂层系统保护抗菌肽，治疗肠道感染

Biomaterials近期发表的文章，壳聚糖和HPMCAS双涂层能够对抗菌肽——Ctx（Ile21）-Ha肽（易被胃肠道降解）进行保护，使其顺利达到肠道，并充分释放活性物质。这种涂层系统或可用于改进新食品或生物医药产品的配方，以在动物生产中或可能在不久的将来用于人类健康中针对肠道病原体的特定应用。

肠道感染双涂层系统抗菌肽

抗菌肽

Cell子刊：肠道抗菌肽Reg3g有益肠道功能和全身能量稳态

肠道菌群参与调节宿主的能量平衡与葡萄糖稳态。宿主小肠可大量表达和分泌抗菌肽Reg3g，发挥其抗菌活性影响肠道菌群而参与宿主防御。近日，美国密歇根大学Randy J. Seeley及其团队在Cell Metabolism发表文章，发现袖状胃切除术、饲喂富含可发酵菊粉的食物或者补充益生菌，能够增加肠道及血液中Reg3g水平，并证明Reg3g扮演了抗菌肽和肠道激素双重角色，参与调控肠道菌群、葡萄糖稳态及能量平衡。

抗菌肽 Reg3g 肥胖 2型糖尿病肠道菌群

皮肤菌群

程功团队Cell突破：感染蚊媒病毒后招蚊子？皮肤菌群在捣鬼

登革病毒和寨卡病毒等蚊媒病毒传染病给人类健康带来了沉重的负担，然而，多数烈性蚊媒病毒缺乏预防性的疫苗和针对性的治疗药物。因此，研发阻断蚊媒病毒大规模传播的新型防控策略，对于控制蚊媒疾病有重要价值。Cell最新发表了清华大学医学院程功教授团队的研究成果，在这一问题上取得了重要突破，揭示了皮肤菌群产生的挥发性代谢物在吸引蚊虫叮咬方面的关键作用，可作为阻断蚊媒病毒传播的靶点。该研究表明，蚊媒病毒感染可抑制皮肤的抗菌肽表达，改变宿主皮肤的菌群组成及其产生的气味挥发物，从而使蚊虫发现、定位并叮咬感染者，促进病毒在宿主和蚊虫之间高效传播循环，而靶向皮肤菌群介导的挥发性气味分子，可作为有效阻断蚊媒病毒传播的新策略。这些发现对于蚊媒病毒传染病的防控具有重要意义。

皮肤菌群蚊媒病毒蚊虫气味苯乙酮

耐药菌定植

抗菌肽选择“抗-抗菌肽-菌”定植？

作为一种抗菌肽，catestatin（CST）是嗜铬粒蛋白A的蛋白水解加工产物，在内分泌和神经内分泌细胞中大量表达。有报道CST对病菌和丝状真菌具有抗菌活性，但其体内的功效和调节机制尚不清楚。ISME Journal最新发表的文章对此进行了研究。

耐药菌定植抗菌肽研究论文

昼夜节律

Cell子刊：高脂饮食如何扰乱肠道菌群节律

宿主和肠道菌群都存在生物钟，Cell Host and Microbe近期发表的一项研究，探索了宿主抗菌肽Reg3γ和肠道菌群的节律性，以及二者和饮食之间的相互作用。该研究表明，饮食和Reg3γ分别作为主要和次要因素，在塑造肠道菌群节律性中发挥重要作用；同时，肠菌与Reg3γ之间也存在双向调控。高脂饮食会扰乱Reg3γ和肠道菌群的节律，促进代谢紊乱。

昼夜节律抗菌肽肠道菌群高脂饮食

药物研发

王军+陈义华NBT突破：用人工智能大规模挖掘人肠道菌群中的抗菌肽

抗生素耐药菌（特别是多重耐药菌）对人类健康造成严重威胁，亟需开发新的抗菌药物。生物体（包括肠道微生物）产生的抗微生物肽（AMP）是研发新型抗菌药物的弹药储备库，但受限于已有技术，仍有大量AMP尚未被挖掘出来，人工智能（AI）算法在该领域中有很大的应用潜力。中国科学院微生物研究所王军团队与陈义华团队合作在Nature Biotechnology发表最新研究，结合多种自然语言处理神经网络模型，建立了能自主学习AMP序列特征从而挖掘鉴定新型AMP的AI方法，并用该方法从人肠道微生物组数据中挖掘出181个新型AMP，包括能在体内外有效抑制多重耐药菌的强效AMP。总之，这项概念验证研究不仅为研发抗菌药物提供了大量的候选AMP，也为利用AI从宏基因组数据中挖掘功能肽提供了一个优秀的范例。

药物研发抗菌肽人工智能深度学习宏基因组

菌群-免疫互作

江南大学孙嘉：调节肠道抗菌肽改善菌群，或能预防1型糖尿病

菌群-免疫互作研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）抗菌肽

抗菌肽

综述：利用工程益生菌表达抗菌肽

抗菌肽(AMPs)是应对具有抗生素抗性病原菌感染的颇有前景的抗生素替代品。通过服用表达AMPs的工程益生菌，AMPs可以分泌到肠道，从而有效防止AMPs的降解，有望实现包括治疗耐药肠道病原体和重塑肠道菌群在内的多种应用。Advanced Drug Delivery Reviews发表的文章，概述了表达AMPs的工程益生菌最新研究状态，讨论了利用益生菌生产AMPs有多种策略及增强肠道定植的方法等，并提出了未来的展望。

抗菌肽工程益生菌

肠道免疫

江南大学孙嘉团队：靶向肠道菌群-CRAMP轴或可治疗乳糜泻

肠道免疫研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）乳糜泻

菊粉

菊粉通过诱导抗菌肽产生以改善小鼠的食源性肥胖

Frontiers in Immunology上发表的一项最新研究，发现补充菊粉和/或丁酸钠可诱导潘氏细胞产生抗菌肽（α-防御素及基质金属蛋白酶-7），以改善食源性肥胖小鼠的体重、肝脏脂肪变性及肠道屏障功能。机制上，菊粉发酵产生的丁酸盐可抑制组蛋白去乙酰化，并激活STAT3，以诱导潘氏细胞的α-防御素表达。

菊粉研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）丁酸盐

HIV

SIV感染后的胃肠腔微囊泡影响易位细菌的生长

HIV感染后的菌群易位促进了持续性的炎症。Mucosal Immunology上发表的一项最新研究，在SIV感染后的恒河猴中发现，从胃肠道内腔分离出的微囊泡中，5种miRNA减少，而抗菌肽——β-防御素1增加，这些微囊泡可在体外抑制唾液乳杆菌（常见的易位细菌）的生长。

HIV 研究论文胞外囊泡基础研究 SIV

抗菌防御

中科大朱书等：RNA解旋酶Dhx15在肠道抗菌防御中发挥重要作用

RNA解旋酶在多种生物过程中发挥重要作用，包括RNA剪接及编辑。近期研究发现，RNA解旋酶在针对病毒的免疫应答中可作为病毒RNA感受器或免疫信号适配器。但RNA解旋酶在抗细菌防御中的作用尚未明确。中国科技大学的朱书团队、上海交通大学的李华兵团队及新桥医院的杨桦团队在PNAS上发表的一项最新研究，揭示了RNA解旋酶Dhx15在Wnt信号诱导的α-防御素表达中是不可或缺的，肠道上皮细胞或潘氏细胞特异性缺失Dhx15可引起小鼠的肠道菌群失调，恶化DSS诱导的结肠炎，并诱导自发性回肠炎。另外，在溃疡性结肠炎患者的肠道活检样本中，Dhx15的表达显著低于健康人。

抗菌防御潘氏细胞 α-防御素抗菌肽 RNA解旋酶

血管生成素

浙大一院：血管生成素调节肠道菌群平衡，维持肠道稳态

抗菌肽在维持肠道健康中发挥重要作用，并与炎症性肠病（IBD）相关，血管生成素（ANG）是一种肠道分泌的抗菌肽。浙江大学医学院附属第一医院的许正平、盛静浩与团队在Gut上发表的一项最新研究，发现ANG可以调节肠道菌群稳态，从而对模型小鼠的结肠炎起抑制作用。粪便ANG水平以及相关肠道细菌的改变，在IBD患者中也同样存在。该研究提示，靶向ANG或可作为菌群失调相关肠道疾病的潜在治疗策略。

血管生成素基础研究啮齿动物（小鼠）研究论文抗菌肽

人体皮肤菌群

Cell子刊：人类皮肤菌群——风险与回报并存（综述）

皮肤菌群是一个由大量微生物物种组成的生态系统，与周围环境中的微生物以及宿主上皮细胞和免疫细胞存在广泛的相互作用。这些相互作用是皮肤菌群维持宿主屏障功能的重要基础，可促进宿主防御和免疫反应，抑制病原微生物的定殖和感染，并促进组织修复和屏障功能。发表在Cell Host & Microbe上的一篇综述文章，对这个生态系统内的相互作用、菌群稳态的益处以及菌群失衡导致的疾病风险进行了详细的介绍。疾病相关的菌株特异性相互作用有可能为皮肤病的预防和治疗提供新的的靶点，但同时需要考虑人为干预微生态系统所带来的风险。

人体皮肤菌群 Skin commensal microbes dermatology cutaneous disease

水螅

PNAS：神经元细胞可与细菌直接相互作用

消化道的各种疾病，例如人类严重的肠道炎症，都与肠道的自然活动障碍密切相关。最近的研究发现，人类、小鼠和水螅的肠道节律性收缩依赖于神经元和微生物群。然而，对于这些神经元的进化起源及其与微生物的相互作用知之甚少。发表在PNAS上的一项研究以淡水水螅为研究对象，首次成功地证明了进化上古老的神经元和细菌实际上是直接相互交流的。令人惊讶的是，他们发现神经细胞能够通过免疫受体与微生物进行相互作用，这种相互作用在小鼠和线虫中具有一定的保守性。该研究提高了对肠道神经系统特性的理解，并为治疗肠道运动障碍引起的人类肠道疾病开辟了全新的视角。

水螅起搏神经元 pacemaker neuron Hydra ion channel

抗菌肽

Science：抗菌肽的特性及其应用的进化（综述）

抗菌肽（AMPs）是一类具有抗菌、抗病毒和抗真菌活性的小蛋白，有抗感染作用，是潜在的抗生素替代物。AMPs多样性和有效性使其成为临床应用的值得期待的候选药物，部分研究已经进入临床试验阶段。Science近期发表了一篇综述文章，系统介绍了AMPs的自然生物学和进化，药效学和多种协同作用有降低细菌耐药性进化的可能，对其自然生物学特性和进化过程的的了解有利于抗菌肽在医学和农学等方面的应用转化，避免重蹈抗生素耐药危机的覆辙。

抗菌肽抗感染耐药性 Jing-Hua Cao Chen-Hui Cao

非黑色素瘤皮肤癌

皮肤鳞状细胞癌或与金黄色葡萄球菌过剩有关

皮肤微生物群对人体健康至关重要，但其对皮肤肿瘤的作用尚不明确。最新发表在《Cancers》的研究比较了人类主要非黑素瘤皮肤癌，光化角质病（AK）、皮肤鳞状细胞癌（SCC）和基底细胞癌（BCC）组织标本的微生物群落组成。该研究发现以金黄色葡萄球菌过剩为代表的SCC中微生物群落组成的改变，可能通过调节人β防御素2（hBD-2）的表达来促进肿瘤细胞的生长。

非黑色素瘤皮肤癌 Skin microbiota actinic keratosis squamous cell carcinoma basal cell carcinoma

抗菌肽

港中大团队：抗菌肽Cathelicidin保护肠道屏障，减轻脓毒症

来自香港中文大学的一项研究，采用基因敲除小鼠模型，探究了内源性抗菌肽Cathelicidin对肠道屏障完整性的保护及相关机理：Cathelicidin可以调节巨噬细胞和中性粒细胞的渗透，保护肠道屏障完整性。活化和非活化型的维生素D3均能通过促进Cathelicidin表达来发挥预防性保护作用，但是只有活化型维生素D（1α,25-二羟基维生素D3）具有治疗作用。

抗菌肽 LL-37 SEPSIS bacterial translocation antimicrobial peptide

神经免疫

Cell：肠神经产生IL-18，强化肠屏障的抗感染免疫

肠黏膜屏障免疫，在维持共生菌群和抵抗肠道细菌感染方面，起关键作用。过去人们认为，这种作用主要由肠道免疫系统和肠上皮来介导，但近期研究指出，肠神经系统可能也在其中扮演重要角色。Cell发表的一项最新研究发现，肠神经能直接产生细胞因子IL-18，进而增加杯状细胞的抗菌肽表达，来强化肠道屏障对细菌入侵的抵抗能力，说明肠神经系统是抵御肠道致病菌的重要免疫介质。

神经免疫 neuroimmunology Mucosal immunology barrier immunity homeostasis