近日，山东大学国家糖工程技术研究中心王倩教授团队在合成益生菌治疗肠道病原菌感染方面取得重要进展，相关研究成果以“Minimal Logic Gates for Probiotic Escherichia coli Nissle 1917 Sensing and Treatment of Dual-Bacteria Intestinal Infection”为题发表于《Gut Microbes》（IF=11）。

人类与野生动物、牲畜和病原体之间的接触在全球范围内不断增加，导致由两种及以上病原体共同感染而引发的疾病概率大大增加，迫切需要用于预防合并感染的新方法。以大肠杆菌Nissle 1917（EcN）为代表的工程益生菌，正成为靶向治疗传染病的下一代活体生物药物。本研究基于AND逻辑门原理，在益生菌大肠杆菌Nissle 1917（EcN）中构建了双信号响应系统，使其在铜绿假单胞菌、小肠结肠炎耶尔森菌两种病原菌共存时，在体外实现定向趋化与高效杀菌。进一步通过小鼠双重肠道感染模型验证该工程益生菌EcN对两种病原体具有显著防治效果。

图1 实验设计思路

本研究首次在双重感染动物模型中验证工程益生菌的“感知-诊疗”一体化功能：实现有效的感染清除的同时，发挥其益生功能，并具有恢复宿主肠道微生态平衡的效果。尽管当前研究为概念性原理验证，其展现的模块化合成生物学策略为应对未来复杂肠道疾病提供了治疗范式，具有广阔的临床治疗前景。

本研究由硕士研究生李浩然为第一作者完成，王倩教授为末位通讯作者，山东大学为第一作者单位和通讯单位；得到了国家重点研发计划（2024YFA0917100）和国家自然科学基金（32270089）的支持，并获山东大学齐鲁医院消化内科李理想老师，国家糖工程技术研究中心吴选俊教授、顾国峰教授、李福川教授等老师的热心支持和帮助。