PNAS：有益腸道菌群如何有效適應宿主腸道？

近日，一項刊登在國際雜誌Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中，來自英國諾里奇研究所的科學家通過研究發現了腸道菌群定殖及吸附特殊宿主的分子機制，相關研究或能幫助研究人員開發新型改進型的益生菌，這種益生菌或能優化定殖到腸道菌群的能力，同時還能以生物被膜的形式與宿主建立聯繫來幫助宿主抵禦感染性疾病的發生。

圖片來源：www.phys.org

本文研究還能幫助我們理解腸道中的微生物菌群如何與宿主建立持久和特殊的關係來維持機體健康。研究者Nathalie Juge表示，我們利用羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）作為模型來研究腸道微生物菌群如何適應宿主機體，羅伊氏乳桿菌是許多不同動物機體中最常見的一種腸道菌群。

此前研究人員發現，細菌能夠利用一種關鍵蛋白吸附到腸道組織表面，這種蛋白名為富含絲氨酸的重複蛋白質（Serine Rich Repeat Protein，SRRP），其是一類黏附素，主要參與致病菌的感染及生物被膜的形成，當一群微生物菌落聚集在表面時就會形成生物被膜；研究者還發現，SRRP還能在非致病性的細菌細胞中產生，比如乳桿菌屬細菌，其對於小鼠腸道中生物被膜的產生至關重要。

這項研究中，研究人員通過研究獲得了特殊的結構和生化信息，即闡明了黏附素如何與宿主結合，同時研究者還鑒別出了用來結合的特殊區域的特點，通過計算這些特徵的結構並且運行計算機模擬技術，研究人員發現，SRRP與腸道組織的結合區會依賴於pH而經歷構象的改變，這或許會影響其結合腸道中不同組分的能力。

當腸道中的pH隨著系統的變化而產生改變，並深入到腸道內的粘液層時，細菌或許就會利用部分機制來適應腸道內部的環境；如今研究人員已經鑒別出了有益細菌同腸道之間的關聯，基於本文研究結果，未來研究人員有望開發出一種新型策略來幫助抵禦病原體生物被膜的形成，同時也能夠設計出新型的益生菌來適應宿主，幫助促進宿主的機體健康。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Saannya Sequeira, Devon Kavanaugh, Donald A. MacKenzie, et al.Structural basis for the role of serine-rich repeat proteins from Lactobacillus reuteri in gut microbe–host interactions. PNAS 2018 doi:10.1073/pnas.1715016115

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