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熊金波、陈炯研究员团队以宁波大学为唯一署名单位在Nature出版集团期刊npj Biofilms and Microbiomes （IF 9.2）发表题为《Rationally designed probiotics prevent shrimp white feces syndrome via the probiotics–gut microbiome–immunity axis》的研究论文。该研究对症（病原菌）定向设计了益生菌，并从益生菌—肠道微生物组—宿主免疫反馈整体维度揭示了益生机理。2023级博士生沙浩男为第一作者，陈炯研究员和陆嘉祺博士为合作作者，熊金波研究员为通讯作者。
对虾白便综合症（WFS）致病源未知，推测多病原体共感染所致；受“一病一因”法则的限制，缺乏因果关系验证，进而阻碍了精准设计拮抗菌。本研究首先通过核心种，区分宿主健康状况等模型推测Vibrio fluvialis, V. coralliilyticus和V. tubiashii为WFS潜在病原菌并侵染验证。动态干预模拟设计出四株拮抗菌（Ruegeria lacuscaerulensis, Nioella nitratireducens, Bacillus subtilis和Streptomyces euryhalinus），可以有效拮抗WFS，显著提高对虾的WFS抗性和生长性状。拮抗菌通过富集肠道有益菌群，促进链霉素、短链脂肪酸、牛磺酸的合成通路直接抑制病原菌。同时，益生菌可以提高菌群互作网络的稳定性和肠壁紧密连接，降低肠道菌群的周转率和平均变异度形成防御病原体的生态和机械屏障。此外，对虾的免疫途径，如Fcγ R介导的吞噬、TLRs和RIG-I受体信号通路被激活，增强抵御病原体的免疫屏障。本研究为多病原菌的鉴定和对症（多病原菌找药（拮抗组合菌）的提供了例证，并从益生菌-肠道菌群-宿主免疫轴角度，从生态、机械和免疫屏障多维度揭示了拮抗菌提高宿主抗病性的机制。
此项工作得到国家自然科学基金（32071549，32371596)、浙江省杰出青年科学基金（LR19C030001）等项目支持。
原文链接：//doi.org/10.1038/s41522-024-00509-5
