我國學者在精準抗菌研究領域取得進展

圖 TseVs效應蛋白的種屬特異性抗菌機制

　　在國家自然科學基金項目（批準號：32270061和32100019）資助下，南方科技大學傅暘教授研究團隊在VI型分泌系統（T6SS）抗菌效應蛋白（以下簡稱：抗菌蛋白）介導微生物競爭機制研究領域取得進展，發現了具備高度種屬特異性的T6SS抗菌蛋白TseVs。相關成果以“弧菌特異性T6SS抗菌蛋白通過弧菌能量代謝劫持機制重塑微生物競爭格局（A Vibrio-specific T6SS effector reshapes microbial competition by disrupting Vibrio bioenergetics）”為題，作為封面文章于2025年7月9日發表在《細胞·宿主與微生物》（Cell Host & Microbe）雜志。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2025.06.001。

　　弧菌屬細菌（Vibrio spp.）廣泛存在于海洋及河口三角洲環境，其成員有大量環境致病菌和高毒性致病菌，與人類健康和食品工業安全息息相關。隨著抗生素耐藥問題的日益嚴峻，針對弧菌的有效治療方式被不斷壓縮，急需新的抗菌機制和技術研究來解決耐藥和無藥可用的問題。為此，研究團隊另辟蹊徑，從物種競爭角度出發，對我國自然生態域分離得到的霍亂弧菌無害環境菌株（即不編碼霍亂毒素【Cholera Toxin】和毒素共調節菌毛【TCP】，不引發人類疾病）進行研究。該團隊發現部分無害環境菌株具備活躍的T6SS并攜帶一種弧菌種屬特異性抗菌蛋白TseVs。該蛋白可依賴于細菌T6SS進行跨膜遞送，進入敏感弧菌細胞中產生顯著殺菌效果，且在宿主體內和自然環境中均可實現對敏感弧菌的高效清除。進一步研究表明，TseVs通過其富含“glycine zipper”結構的跨膜螺旋區，在弧菌屬細菌細胞內、外膜上形成二聚體打出跨膜孔道，這些孔道允許Na+進入和K+外泄，從而特異性的破壞敏感弧菌的胞膜離子穩態，進而劫持能量（ATP）供應系統導致細胞死亡。而非弧菌屬的細菌能依靠自身膜電勢系統回補TseVs孔道產生的離子穩態失衡，從而為自己提供保護且不依賴TseVs特異性免疫蛋白TsiVs的保護。生物信息學分析顯示tseVs基因主要分布于無害環境弧菌中，并在全球多地生態樣本中呈顯著進化擴張趨勢，揭示該蛋白在細菌種群競爭中發揮重要的功能。

　　該研究拓展了T6SS介導微生物競爭機制的認知，并為精準抗菌策略提供了理想范式。TseVs具備物種選擇性強、殺傷效率高、不易產生耐藥性、不易通過水平基因重組轉移等多重優勢，有望成為合成生物學中可工程化的抗菌模塊。該研究為理解致病與非致病弧菌群落演替的生態機制提供了詳實數據，同時為構建以精準干預為目標的新型抗菌技術奠定了理論基礎。