细菌毒素

克隆细菌种群依赖于单个细胞间的转录变异来产生特殊的状态，从而增加适应性。要了解所有的细胞状态，就需要在单细胞水平上研究等基因细菌种群。近日，哈佛大学、普林斯顿大学等研究人员在Nature Microbiology发表最新研究，利用DNA探针库和现有商业微流体平台开发了一种基于探针的细菌单细胞RNA测序方法（ProBac-seq），发现细菌群落中基因相同的细胞（如产气荚膜梭菌）具有不同的功能，一些成员表现得更温顺，而另一些成员则会产生毒素，值得关注。

单细胞RNA测序细菌毒素研究论文基础研究方法技术

细菌毒素

Nature子刊：肠毒素tilimycin促肠菌突变和抗生素耐药性的机制

前期研究表明，克雷伯氏菌产生的肠毒素tilimycin（TM）具有基因毒性，可导致肠上皮细胞凋亡，并在抗生素干预后大量积累，引发抗生素相关的出血性结肠炎；此外，体外实验表明了TM还具有一定的抗菌特性，也暗示了TM不仅能直接影响宿主细胞，还可能对肠道菌群产生影响。近期，发表于Nature Microbiology的一项研究，在小鼠模型中探究了TM的抗菌作用模式及其对肠道菌群产生影响的机制，重点是发现了肠道中产生TM的克雷伯氏菌显著增加了一些潜在共生致病菌的突变率和抗生素耐药性，暗示了抗生素干预所导致的肠道生态系统紊乱和突变频率激增带来的潜在风险，提示我们未来可开发基于这些细菌毒素或其产生菌作为靶标的干预措施，减少抗生素使用引起的肠道损伤和菌群紊乱。

细菌毒素抗生素耐药性

促癌细菌

产毒素的艰难梭菌，可在小鼠中促结肠肿瘤

结直肠癌（CRC）的病因包括致癌细菌等多种因素。确定肠道菌群在CRC中的复杂作用、发现新的促瘤微生物，有助于更好地理解并治疗CRC。Cancer Discovery近期发表的这项研究，利用人类CRC标本、细菌分离培养、小鼠实验和测序等方法，首次证明肠道病原菌艰难梭菌产毒菌株的慢性感染，是诱发CRC的潜在因素。

促癌细菌结直肠癌艰难梭菌细菌毒素肠道菌群

细菌毒素

Cell：肠球菌中的强效细胞毒素

肠球菌是广泛存在于人和其他动物肠道中的一类细菌，也是引起多重耐药菌感染的祸首。然而，此前尚未在肠球菌属中发现特异性靶向人类和动物细胞的强效蛋白类毒素家族。Cell最新发表来自哈佛医学院Min Dong团队与合作者的研究，发现并解析了肠球菌属细菌中表达的一种新型成孔毒素家族，揭示了其结构特征、细胞受体和细胞毒性。

细菌毒素肠球菌

结直肠癌

大肠杆菌+产毒脆弱拟杆菌，可促进大肠癌发生

大肠杆菌和肠毒素性脆弱拟杆菌（ETBF）在结直肠癌的发展中可能起到重要作用。Gut Microbes上发表的一项病例-对照研究结果，发现在确诊结直肠癌前，血清中针对大肠杆菌蛋白的IgA阳性，以及针对大肠杆菌蛋白+ETBF毒素的IgG阳性与结直肠癌风险增加相关。该研究结果提示，遗传毒性大肠杆菌及ETBF的双重感染可能促进结直肠癌发生。

结直肠癌大肠杆菌脆弱拟杆菌细菌毒素研究论文

菌群-免疫互作

Cell子刊：细菌毒素如何调节宿主免疫应答

细菌产生的基因毒素可造成真核细胞的DNA损伤，激活DNA损伤应答（DDR）。在IBD及结直肠癌患者中，可产生基因毒素的革兰氏阴性菌富集。Cell Reports上发表的一项最新研究，发现鼠伤寒沙门氏菌产生的伤寒毒素可在诱导DNA片段化及细胞衰老的同时，促进小鼠体内的抗炎应答，但在DSS诱导的结肠炎小鼠体内，伤寒毒素并未表现出相似的抗炎作用。

菌群-免疫互作研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）鼠伤寒沙门氏菌

细菌毒素

国内团队：细菌毒素蛋白对昆虫的毒性，依赖于昆虫肠道菌群

苏云金芽孢杆菌（Bt）可以通过释放Cry类蛋白毒素杀死害虫，但是目前对于Bt感染，昆虫肠道菌群和自身的免疫反应之间的相互作用关系并不明确。近期，华南农业大学金丰良课题组在Environmental Pollution上发表的一篇研究工作，详细探究了Bt毒素蛋白与小菜蛾肠道菌群和免疫反应之间的关系，提示Bt毒素蛋白的毒性作用依赖于肠道菌群以及肠道菌群介导的宿主的免疫反应。这些成果为实际农业生产中应用Bt毒素进行害虫生物防控提供了重要的依据和新的策略。

细菌毒素昆虫小菜蛾研究论文基础研究

细菌毒素

北京大学首钢医院：芽孢杆菌溶血素BL的抗肿瘤效应

许多细菌毒素可通过其细胞毒性及激活免疫系统的能力以发挥抗肿瘤作用。来自北京大学首钢医院的顾晋团队在《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，发现结直肠癌患者中的芽孢杆菌属丰度显著低于健康人，并鉴定出从健康人粪便中分离的芽孢杆菌属菌株——Bacillus toyonensis BV-17可分泌溶菌素BL，后者可在体外杀伤多种肿瘤细胞系，并在小鼠体内显著抑制肿瘤生长。

细菌毒素 Gut microbiota colorectal cancer Bacillus toyonensis BV-17 hemolysin BL

细菌毒素

Nature子刊：Colibactin诱导DNA双链断裂以促进癌变的机制

Colibactin是一种人体肠道细菌产生的基因毒素，产生colibactin的肠道细菌可通过诱导DNA双链断裂，引起细胞衰老及死亡，以促进结肠肿瘤形成及结直肠癌进展。Nature Chemistry上发表的一项最新研究，鉴定出了一种大环colibactin——colibactin-645，并详细揭示了其诱导DNA双链断裂的机制。

细菌毒素 colibactin 结直肠癌 Yoshihiko Tomofuji Yukinori Okada

细菌间相互作用

Nature子刊：细菌毒素介导肠道细菌间的“硝烟战火”

《Nature Communications》近期发表一项研究，发现霍乱弧菌和致病大肠杆菌产生的毒素可结合其他细菌表面的神经节苷脂类似物，从而抑制细菌生长。该结果指示了细菌毒素细菌竞争中的重要作用，对研究细菌间互作、菌群稳态维持具有重要作用。

细菌间相互作用细菌毒素霍乱弧菌致病大肠杆菌 GM1神经节苷脂

细菌毒素

Science：大肠癌相关细菌毒素怎样损伤DNA？

特定肠道菌可促进结直肠癌（CRC）的发生，一年前Science曾发表研究，在家族性息肉病患者中鉴定出两种潜在的促CRC肠道菌，其中就包括能产生基因毒素colibactin的pks+大肠杆菌（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1037872544）。然而研究者对colibactin进行纯化分离的尝试均告失败，阻碍了对其损伤DNA的机制的解析。Science今天上线的一项最新研究发现，colibactin的环丙烷环结构能像“弹头”一样“扎入”DNA链，与腺嘌呤发生烷基化反应形成DNA加合物，从而损伤DNA结构，是促进大肠癌的潜在分子机制。这种DNA加合物或许能作为pks+大肠杆菌暴露的生物标志物，用于预测CRC风险，其临床转化价值有待进一步研究。

细菌毒素结直肠癌生物标志物癌症风险预测 DNA加合物组学

细菌毒素

解密克雷伯氏菌产生的肠毒素

《PNAS》近期发表文章，揭示了产酸克雷伯氏菌诱发抗生素相关性出血性结肠炎的分子机制，发现产酸克雷伯氏菌产生的两种肠毒素tilimycin和tilivalline分别具有基因毒性和蛋白毒性，均可导致肠上皮凋亡。本研究证实不同的细菌毒素在结肠炎致病过程中共同发生作用。

细菌毒素细菌感染抗生素相关性出血性结肠炎产酸克雷伯氏菌感染产酸克雷伯氏菌

细菌毒素

Nature子刊：蜡样芽胞杆菌中多组分毒素的致病及致死机制

来自Nature Microbiology上发表的一项最新研究，对蜡样芽胞杆菌中的一种多组分肠毒素——溶血素BL（HBL）的致病机制进行了报道，发现HBL可通过诱导细胞形成裂解孔并激活NLRP3炎症小体，从而引起炎症反应及细胞焦亡，最终导致感染蜡样芽胞杆菌的宿主小鼠的死亡。

细菌毒素细菌毒素蜡样芽胞杆菌 NLRP3炎症小体溶血素

结直肠癌

空肠弯曲杆菌促进结直肠癌发生

空肠弯曲杆菌可产生细胞膨胀致死毒素（CDT），促进肠道炎症，但其对癌变的影响尚未明确。Gut上发表的一项最新研究发现，空肠弯曲杆菌可通过CDT促进小鼠结直肠肿瘤的发生，并改变小鼠结肠中的基因表达及肠道菌群。

结直肠癌结直肠癌空肠弯曲杆菌细胞膨胀致死毒素细菌毒素

微生物互作

Science：种间竞争塑造菌群（综述）

哺乳动物的肠道微生物群是多样的和动态的，肠道细菌对饮食和药物摄入敏感。然而，在健康的成年人中，微生物群落组成随着时间的推移保持相对稳定。Science发出的综述中，归纳了肠道细菌物种争夺空间和资源的机制：包括抗生素，细菌素，毒素和运输装置。这些“细菌”武器为潜在的治疗开发提供了宝贵的资源。

微生物互作种间竞争拮抗作用微生物生态学细菌素

细菌毒素

Nature Reviews：菌群及其产物的抗癌效果（综述）

特别推荐必读综述，看不看随你哦。

细菌毒素细菌代谢产物抗肿瘤治疗

梭状芽孢杆菌

利用PM表型芯片技术确定艰难梭壮芽胞杆菌和其他细菌产生毒素的营养条件

梭状芽胞杆菌和其他病原菌都产生细菌毒素，而细菌毒素的合成受到诸多遗传、生理、环境因素的影响，有很多不明之处。细菌毒素的产生显然与微生物的代谢密切相关，利用PM表型芯片技术研究梭状芽胞杆菌（ ATCC 9689）在768种培养条件下的细菌毒素情况，从而在临床上得到指导意见。

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