近日，海南大学食品科学与工程学院热带益生菌团队在Nature子刊《Nature Communications》和国际微生态期刊《ISME Communications》发表了两篇关于益生菌肠道自适应机制的研究论文。
环二鸟苷酸（c-di-GMP）作为一种重要的细菌第二信使，调控多种生物功能，但c-di-GMP在植物乳杆菌中的调控作用仍不明确。研究团队揭示了c-di-GMP协同WYL转录因子MbpR共同调控植物乳杆菌肠道适应的分子机制。MbpR与黏蛋白结合蛋白（MucBP）编码区中的特定序列结合，抑制其转录，从而影响植物乳杆菌对肠道上皮细胞的粘附能力。MbpR通过其WYL结构域感知c-di-GMP后与MucBP的编码区分离，逆转了MbpR对MucBP表达的抑制作用，增强了植物乳杆菌的肠道定植能力。该研究为理解益生菌与宿主的互作提供了新视角。该论文海南大学为第一单位，张家超教授为独立通讯作者，副研究员郭权和2024级博士研究生郑磊杰为第一作者。
团队的另一项研究采用多组学方法，深入研究了植物乳植杆菌HNU082（Lp082）在SPF级小鼠肠道内不同生态位的分布和进化趋势。结果表明，与大肠相比，小肠是Lp082主要的生存和繁殖地，在此环境中发生了比大肠中更多的进化，并且对小肠本地微生物的影响比大肠更多。在SPF级小鼠的小肠中，Lp082在第三天后开始显示出显著的遗传变异，形成了两个不同的进化分支，其中一个分支表现出更高的基因突变率。
进一步的研究揭示，这些突变主要集中在与酸耐受性相关的基因上，而在SPF级小鼠大肠和无菌（GF）级小鼠肠道中未观察到这种现象，表明特定的环境压力促进了特定基因功能的改变，增强了细菌对胃酸环境的适应能力。本研究强调了肠道不同生态环境对益生菌的分布和进化的不同影响，为优化益生菌的应用和功效提供了新的理论依据。该论文海南大学为第一单位，张家超教授为独立通讯作者，2022级博士研究生韩哲、中南大学湘雅医学院海口附属医院中心实验室黄邓高和2024级博士研究生刘欣蕾为第一作者。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57581-4
https://doi.org/10.1093/ismeco/ycaf023
