广东
近日，安徽农业大学植物保护学院刘威教授团队在国际顶级综合性期刊《Advanced Science》上发表了题为《Hosts and Commensal Bacteria Synergistically Antagonize Opportunistic Pathogens at the Single-Cell Resolution》的研究论文。本研究通过构建宿主-共生菌-病原菌三元互作模型，首次在细菌单细胞水平上解析出宿主与共生菌协同抵御病原菌的分子机制，为基于菌群异质性实现微生态功能的精准调控提供了全新的理论依据。
从昆虫到哺乳动物，宿主与微生物间互作一直是生命科学领域的研究热点。传统研究多聚焦于共生菌对宿主健康的调控作用，而宿主如何主动联合共生菌以抵御病原菌入侵的机制，特别在微生物单细胞水平上，尚不清晰。针对这一科学问题，刘威教授团队以模式生物果蝇作为宿主，创新性地构建了宿主（果蝇）、共生菌（植物乳杆菌）与病原菌（粘质沙雷氏菌）的三元整合模型，并结合前沿微生物单细胞测序技术，系统揭示了宿主与共生菌拮抗病原菌的分子网络。
本研究首次发现，宿主可通过分泌多种消化酶，诱导植物乳杆菌大部分个体发生转录重编程，从而整体水平提升乳酸产量，协同发挥拮抗粘质沙雷氏菌的作用。面对宿主与共生菌的联合作用压力，粘质沙雷氏菌同步进化出巧妙的“赌注分散（bet hedging）”策略：其群体感知植物乳杆菌分泌的乳酸信号，并据此分化为少量高毒力与大量低毒力两个亚群，防止群体灭绝，为再度伺机感染提供“种子”。
安徽农业大学植物保护学院2022级张晟博士研究生为该论文第一作者，刘威教授为该论文唯一通讯作者，安徽农业大学为论文完成的唯一通讯单位，并联合新加坡国立神经科学研究所、南开大学等国内外科研机构共同完成了该研究工作。
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