鼻腔微生物的秘密武器：科学家发现新型抗菌肽的调控机制

《ASM Journals mBio》：The human microbiome-derived antimicrobial lugdunin self-regulates its biosynthesis by a feed-forward mechanism

　　

一项新研究揭示了鼻腔共生菌株如何通过精细调控抗菌物质的合成来抑制病原菌。研究团队发现，鼻腔中的共生菌株**Staphylococcus lugdunensis**（路邓葡萄球菌）通过产生一种名为lugdunin的抗菌肽，能够有效抑制病原菌Staphylococcus aureus（金黄色葡萄球菌）的生长。这一发现不仅增进了我们对微生物群落中细菌竞争机制的理解，还为开发新型抗菌疗法提供了潜在方向。

研究发表在《Nature Communications》上，由多个研究机构合作完成。研究团队发现，路邓菌素的生物合成基因簇（BGC）编码了两个潜在的调控因子——LugR和LugJ。这两个调控因子通过与路邓菌素的直接相互作用，精细调控其生物合成和分泌过程。具体来说，LugR主要抑制路邓菌素生物合成基因的转录，而LugJ则抑制与路邓菌素运输和免疫相关的基因表达。有趣的是，当外源添加路邓菌素时，这两个抑制因子会从其结合位点释放，从而允许相关基因的转录，形成一种前馈调控机制。

研究还发现，即使是路邓菌素的微小结构变化也会使其失去诱导自身生物合成基因簇表达的能力，这与路邓菌素对LugR和LugJ结合口袋的低亲和力一致。这一发现表明，路邓菌素通过前馈机制控制自身的生物合成，可能为了避免不必要的能量浪费。

此外，研究还表明，通过删除LugR或LugJ基因，可以显著增加路邓菌素的产量和/或免疫性。这一发现为工程化改造路邓菌素产生菌株提供了理论基础，有望开发出更高效的抗菌疗法，以应对日益严重的抗生素耐药性问题。