人类肠道中的微生物不仅对新陈代谢至关重要，在免疫功能和神经系统功能方面也发挥着重要作用。抗生素等药物引起的肠道菌群改变与许多代谢性和炎症性疾病相关，增加了继发感染的风险，并对抗菌素耐药性的产生起到促进作用。

近日，麻省理工学院研究人员在《Nature Biomedical Engineering》杂志发表题为“An engineered live biotherapeutic for the prevention of antibiotic-induced dysbiosis”的文章，该团队对人类食用安全的乳酸乳球菌进行改造开发了一种工程菌株，可以通过分泌一种β-内酰胺酶分解β-内酰胺类抗生素（包括阿莫西林、氨苄西林等常用药物），保护肠道自然菌群免受抗生素侵袭。

研究人员使用一种非连锁双基因生物合成策略对β-内酰胺酶基因进行重新编码，使基因片段位于不同的DNA片段上，避免因基因水平转移导致抗性基因在不同细菌之间传播，引起细菌耐药性的产生和扩散。同时，该工程菌是将β-内酰胺酶片段分泌到细胞外重组以恢复酶活性，因此β-内酰胺酶可以在肠道环境中自由扩散，对肠道菌群产生共同影响，避免了工程菌获得优于肠道原生菌的竞争优势。

小鼠实验结果表明，该工程菌可在不改变血液中抗生素水平，保持抗生素效力的同时，避免肠道微生物多样性水平显著下降。并且消除了抗生素治疗的进化压力，使肠道微生物在治疗后产生抗生素耐药性的可能性大大降低。

该研究所开发的安全降解肠道抗生素工程菌为预防菌群失调及其相关病理提供了一种可行策略。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-022-00871-9

注：此研究成果摘自《Nature Biomedical Engineering》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。