纳米酶调节益生菌中的色氨酸代谢，从而在哺乳动物模型中预防沙门氏菌感染

《Nature Microbiology》：Nanozymes modulate probiotic tryptophan metabolism to prevent Salmonella infection in mammalian models

益生菌协同铁硫纳米酶通过代谢调控增强肠道致病菌抑制作用

　　

摘要

益生菌是治疗肠道感染的有希望的抗生素替代品，但单独使用益生菌的效果往往不够显著。在这项研究中，我们发现了抗菌铁硫纳米酶（nFeS）与色氨酸衍生物之间的协同作用，这种协同作用能够保护小鼠和猪免受细菌性肠道感染。nFeS能够选择性地抑制潜在的肠道病原体，同时不会影响共生菌〈i>阴道乳酸菌（Lactobacillus vaginalis）；这种共生菌的存在增强了nFeS在体内对抗〈i>沙门氏菌肠炎亚种Typhimurium（Salmonella enterica subsp. enterica）的保护作用。代谢组学和突变分析表明，〈i>阴道乳酸菌能够从色氨酸衍生物吲哚-3-羧醛（indole-3-carboxaldehyde）合成2-吲哚羧酸（2-indolecarboxylic acid），这一反应由nFeS催化完成。〈i>阴道乳酸菌的细胞质pH值为7.5，这使得2-吲哚羧酸能够螯合nFeS释放出的游离亚铁离子，从而保护其免受抗菌作用的影响；而像〈i>沙门氏菌Typhimurium这样的病原体由于其较低的细胞质pH值（6.5）而容易受到攻击。用〈i>阴道乳酸菌和nFeS对小鼠和猪进行预处理后，可以有效地保护它们免受〈i>沙门氏菌的感染。我们的发现为改进基于益生菌的肠道感染治疗方法奠定了基础。