2024年10月12日上午，动物消化道营养国际联合研究中心第177期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064顺利举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的硕士生杨心怡、寇琳琳、于玥莹及博士生张宇做文献汇报，动物消化道营养国际联合研究中心的老师学生参与此次沙龙。特选杨心怡一位同学的精彩汇报进行展示。

硕士生杨心怡对文献《Bacteriophage defends murine gut from Escherichia coli invasion via mucosal adherence》-《噬菌体通过粘膜粘附保护小鼠肠道免受大肠杆菌侵袭》进行汇报。

由于在致病细菌中多重耐药性的增加，人们对使用噬菌体治疗细菌感染的兴趣越来越大。噬菌体疗法具有选择性靶向肠道中的毒力细菌而不损害共生菌的潜力，但其整体疗效和在胃肠道中的实际应用仍存在不确定性，由于微生物多样性，噬菌体的靶向杀菌作用在肠道环境中通常会减弱，需要进一步研究以充分利用噬菌体抵御肠道病原菌的潜力。    

人体胃肠道粘膜表面作为对抗病原体的主要屏障，其上的粘液层由MUC2粘液糖蛋白构成，为细菌和噬菌体提供了富集和定位的环境。先前的研究提出了噬菌体粘附于粘液（BAM）模型，并指出某些噬菌体通过衣壳展示的免疫球蛋白样结构域与粘液糖蛋白残基结合，从而粘附于粘液，但其在哺乳动物肠道内的功效仍未得到探索。另一项研究表明，噬菌体能够在肠道芯片微流控装置内响应哺乳动物来源的粘膜环境而进化，从而导致噬菌体与粘蛋白聚糖的结合亲和力发生变化，但噬菌体与粘膜互作在哺乳动物肠道内的疗效仍尚不清楚。

为探究粘膜噬菌体在小鼠肠道噬菌体治疗模型中减少粘膜肠道病原体定植的功效，作者从鸡粪中分离出一种粘液粘附的可侵染产肠毒素的大肠杆菌的噬菌体，并命名为øPNJ-6，并使用体外实验，体内Hoc抗体封闭试验，体内NAC处理试验，肠道组织间接免疫荧光试验，生物信息学进行Hoc蛋白结构模型的构建与口袋分析等方法进行研究。

研究结果表明：1. 粘蛋白在促进体外噬菌体富集和复制中起着关键作用。2. øPNJ-6 保护体外 HT-29 结肠上皮细胞免受 ETEC 感染。3. 粘液增强 øPNJ-6 在胃肠道中的粘附和抗菌特性。4. øPNJ-6 通过 Hoc 蛋白粘附在胃肠道上。5. øPNJ-6 的 Hoc 蛋白可与 MUC2 结合，且粘液粘附型噬菌体上调 MUC2 的表达。6. E29 和 G33 是影响 Hoc 蛋白与 MUC2 相互作用的关键氨基酸。7. 岩藻糖残基决定 MUC2 和 Hoc 的相互作用。8. Hoc 蛋白协助噬菌体 øPNJ-6 靶向肠道病原菌。

作者得出结论：BAM 模型适用于动物和人源 ETEC 和 STEC 在胃肠道粘膜内的靶向消减。这种作用是通过噬菌体 Hoc 蛋白粘附到岩藻糖基化的粘蛋白多糖上，使 øPNJ-6 占据粘膜生境，从而阻止病原体的入侵。

同时杨心怡同学最后也提出自己的思考，认为该实验存在局限性：1.HT-29 细胞的培养时间相对较短。培养时间延长较长，噬菌体-粘液相互作用观察可能更显著。2.使用 muc2 敲除细胞系和小鼠。在研究 Hoc 的作用时，使用 Hoc 缺失的噬菌体而不是 Hoc 抗体处理可能更有效。