综述：细菌和真菌群体感应与人类细胞的相互作用机制及潜在治疗应用

这篇综述系统阐述了微生物群体感应（QS）分子（如AHLs、AI-2、SCFAs）通过调控宿主酶和免疫通路影响肠道屏障完整性、炎症及代谢疾病的分子机制，为开发靶向QS的抗菌替代疗法（如抗ESKAPE病原体）和跨组学（omics）研究提供了理论框架。

　　

群体感应：微生物与人类的化学对话

微生物通过分泌群体感应（QS）分子如酰基高丝氨酸内酯（AHLs）、自诱导剂-2（AI-2）和短链脂肪酸（SCFAs），在宿主肠道内形成复杂的信号网络。这些分子不仅调控细菌生物膜形成和毒力因子表达，还能直接作用于人类肠上皮细胞和免疫细胞，通过核受体PPARγ和组蛋白去乙酰化酶（HDACs）等靶点调节炎症反应。

微生物群体感应的跨界调控

研究发现，4-10%的细菌基因组和≥20%的蛋白质组受QS调控。例如，铜绿假单胞菌通过3-oxo-C₁₂-HSL激活宿主NF-κB通路，而脆弱拟杆菌产生的SCFAs则通过GPR43受体增强肠道屏障功能。这种双向对话在炎症性肠病（IBD）和代谢综合征中表现尤为显著。

抗生素替代疗法的曙光

针对ESKAPE耐药菌（如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌），天然化合物柚皮素和合成分子溴代噻吩酮可通过阻断AHLs合成酶LuxI，抑制细菌毒力而不引发选择性压力。一项生物反应器实验显示，携带PvdQ酰基酶的农杆菌可使大肠杆菌生物膜减少67%。

组学与人工智能的融合

多组学分析揭示，AI-2作为S-腺苷甲硫氨酸（SAM）代谢中间体，其水平与宿主甲基化谱显著相关。机器学习模型通过整合宏基因组数据和QS分子结构特征，成功预测了3种新型抗生物膜化合物，准确率达89%。

挑战与未来方向

当前瓶颈在于QS分子与代谢物的分离技术，以及培养基成分对信号分子稳定性的影响。未来需开发仿生传感器阵列，结合CRISPR-Cas9基因编辑和单细胞转录组（scRNA-seq），以解析QS在神经退行性疾病中的时空动态。

结论

尽管75%的QS研究集中于革兰氏阴性菌（如假单胞菌属），真菌群体感应分子（如法尼醇）在调控宿主Th17反应中的作用正成为新热点。跨学科整合将从分子机制到临床转化推动这一领域发展。