子科生物報道：由香港科技大學海洋科學系和生命科學系主任教授Qian Peiyuan教授領導的跨學科研究小組揭示了變形鏈球菌（S.mutans）-一種常見于人類口腔中的細菌腔-使用合成生物學方法與齲齒發(fā)展相關聯(lián)，為人類口腔微生物群的健康影響提供新見解，并促進未來預防蛀牙的研究。研究結果發(fā)表在著名的科學期刊“Nature Chemical Biology”上，并被Nature報道為研究亮點之一。

我們星球上的每個濕潤表面都被生物膜覆蓋，生物膜由排列在細胞外有機基質中的微生物細胞組成。美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的一項早期研究得出結論，超過80%的人類細菌感染是由生物膜引起的。因此，變形鏈球菌是人類口腔的天然和主要居民，具有形成生物膜和產(chǎn)生有機酸的強大能力，長期以來被認為是齲齒的主要病原體。

齲齒或蛀牙的發(fā)展是一個復雜的過程，主要取決于牙齒表面微生物生物膜的存在，這被稱為牙菌斑。蛀牙已被認為是折磨人類的ZUI 常見的細菌感染和昂貴的慢性病之一。每年治療蛀牙的經(jīng)濟負擔達數(shù)十億美元（1）。盡管已經(jīng)廣泛研究了變形鏈球菌用于生物膜形成和發(fā)育的大分子因子，但是小分子次級代謝物在變形鏈球菌的生物膜形成中的作用仍然很大程度上未被探索。

錢教授的研究小組一直在研究生物膜信號分子介導的微生物-動物相互作用，采用整合基因組學，轉錄組學和化學生物學方法。ZUI近，研究小組擴大了與公共衛(wèi)生有關的生物膜的工作。

該團隊與加州大學伯克利分校的ZHANG Wen-Jun和Roya MABOUDIAN教授以及佛羅里達大學牙科學院的Robert BURNE教授合作，發(fā)現(xiàn)了聚酮化合物/非核糖體肽生物合成基因簇，muf，它與強大的生物膜形成能力直接相關，來自臨床上從牙菌斑分離的變形鏈球菌菌株。然后，鑒定了muf相關的生物活性產(chǎn)物mutanofactin-697，其含有新的分子支架。進一步的作用模式研究表明，這種*的微生物次生代謝產(chǎn)物通過前所未YOU的物理化學機制促進生物膜形成：這種小分子與變形鏈球菌細胞和細胞外DNA結合，增加細菌疏水性，隨后促進細菌粘附和生物膜形成。

錢教授說：“我們的研究結果提供了第1個通過物理化學方法促進生物膜形成的微生物次生代謝產(chǎn)物的例子，強調(diào)了次級代謝在介導與齲齒發(fā)展相關的關鍵過程中的重要性。

該團隊的研究員LI Zhongrui表示，這一發(fā)現(xiàn)將有助于從機理上進一步探索人類口腔生態(tài)和鏈球菌引起的齲齒發(fā)病率及預防中與mutanofactin相關的化學調(diào)控過程。