近日，南京农业大学动物医学院汤芳、戴建君课题组联合澳大利亚莫纳什大学在国际权威学术期刊Nature Communications在线发表了题为“Bacteriophage defends murine gut from Escherichia coli invasion via mucosal adherence“的研究论文。该研究揭示了噬菌体通过Hoc蛋白结合肠道黏液主要成分蛋白MUC2来介导噬菌体占据肠道生态位，从而更好地发挥噬菌体的杀菌作用并防止致病性大肠杆菌入侵的作用机制。
由于抗生素的滥用，细菌耐药形势日益严峻，抗生素耐药性已成为全球十大公共卫生威胁之一。噬菌体作为细菌的天然宿主，逐渐成为“减抗时代”的重要利器。然而，目前更多的研究聚焦在噬菌体与细菌之间的相互作用，但噬菌体在体内与复杂的肠道环境相互作用也对噬菌体治疗的效率产生重要影响。
该研究分别通过体外细胞模型、类肠道微流控芯片模型和动物模型探究噬菌体对肠黏膜的黏附及保护机制，揭示了T4类噬菌体与肠黏膜的互作是通过衣壳蛋白Hoc与黏液中主要蛋白MUC2实现，阐明Hoc中的聚糖结合口袋两端的关键氨基酸（E29与G33）可以与MUC2的O-糖链末端岩藻糖残基结合，噬菌体正是通过这种机制黏附于肠黏膜，从而在肠黏膜上形成一层天然的免疫屏障抵御致病菌的入侵。此外，还发现T4类噬菌体øPNJ-6及其衣壳蛋白Hoc可以促进肠道上皮细胞分泌黏蛋白MUC2，为治疗黏液屏障受损的肠道炎症提供了新的思路。本研究证实了噬菌体的体内有效性，并为未来肠道病原菌的噬菌体疗法提供了有价值的见解。
噬菌体对肠黏膜的黏附及保护机制
南京农业大学为第一署名单位，动物医学院人兽共患病病原微生物团队汤芳教授、戴建君教授、及澳大利亚莫纳什大学Jeremy. J. Barr副教授为论文的共同通讯作者，南京农业大学动物医学院在读博士生吴佼玲为第一作者。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金面上项目的支持。
原文链接：https://link.springer.com/article/10.1038/s41467-024-48560-2
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