山羊胃肠道里藏着抗菌“能手”

山羊胃肠道里藏着抗菌“能手”

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是众多因抗生素耐药性而变得更加致命的病原体之一。自2017年以来，世界卫生组织一直在密切监测针对重要感染的抗菌药物临床试验数量，但真正具有创新性的疗法仍有限。预计到2050年，耐药性感染每年将导致高达1000万人死亡，寻找新型抗菌药物刻不容缓。

传统策略多聚焦于动植物来源的防御肽，但一个巨大且未被充分探索的“暗物质”宝库——微生物编码的短肽（MSPs），可能就隐藏在最亲密的共生伙伴体内。中国科学院亚热带农业生态研究所研究员谭支良团队首次系统挖掘了山羊胃肠道微生物组中的功能性短肽资源，鉴定出1147条MSPs，其中有两条MSPs在体外展现出对耐药菌MRSA的强大杀伤力。近日， 研究成果发表于 npj Biofilms and Microbiomes 上。

研究团队首先从山羊的四个胃肠道采集了内容物样本，进行宏基因组测序，构建了一个宏基因组组装基因组目录，发现瘤胃和盲肠是最重要的MSPs编码基因库。紧接着，团队利用AMPir等多种预测算法，从微生物基因组中筛选潜在具有抗菌活性的短肽序列，最终锁定1147个候选MSPs。

这些由微生物编码的“小分子武器”并非一成不变。团队发现，随着山羊从哺乳期过渡到固体饲料饲喂期，MSPs编码微生物的群落结构发生显著变化，暗示饮食转换可能是驱动肠道微生物功能，包括MSPs生成的重要外力。而在面对捻转血矛线虫感染压力下，这些MSPs编码微生物群落的多样性并未发生显著变化，MSPs的相对丰度波动也十分有限。

结合相关性和差异表达分析，团队挑选17条候选MSPs进行化学合成和体外抗菌验证。在对包括MRSA和无乳链球菌在内的五种常见致病菌测试中，MSP_121684_1能有效抑制MRSA和无乳链球菌生长，MSP_375782_4对无乳链球菌抑制活性更强。生物安全性检测显示，两条MSPs在有效浓度范围内细胞毒性低、溶血性弱；杀菌动力学和膜通透性实验证实，它们能快速破坏细菌细胞膜，短时间内达到杀菌效果。

据介绍，该研究不仅证实了山羊胃肠道微生物组是发现新型抗菌和免疫调节肽的独特宝库，更展示了一条将宏基因组数据、宿主生理学线索与体外功能验证相结合的系统性药物发现路径。研究得到国家重点研发计划青年科学家项目的资助。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41522-026-01051-2

主题：MSPs编码微生物