近日，南开大学王磊教授、冯露教授团队在病原菌进化形成机制及致病机理领域取得进展，研究成果以“受LacI型调控因子控制的一个H+果糖转运蛋白可促进霍乱大流行菌株在海水中的生存（A fructose/H+ symporter controlled by a LacI-type regulator promotes survival of pandemic Vibrio cholerae in seawater）”为题，于2021年7月31日在线发表在《自然•通讯》（Nature Communications）期刊上。

图：霍乱大流行菌株在海水和肠道中的果糖转运机制

　　霍乱弧菌是人类历史上最重要的病原菌之一，目前每年仍在全球造成超过十万人死亡。霍乱弧菌长期生存在海水中，当其通过污染的水进入人体后，可引起严重的腹泻。目前，霍乱弧菌如何在海水中长期生存，以及在进入肠道后如何迅速适应环境变化、并引起疾病的机制尚不清晰；这也是病原菌致病机理和环境适应机制研究领域有待突破的热点和难点之一。

　　研究团队通过详细的比较基因组和比较转录组分析，结合大量生物学实验，发现并证明了霍乱大流行菌株相比于其他非致病或致病能力弱的菌株，在进化中获得了一个独特的H+果糖转运蛋白（FruT）；在海水中霍乱弧菌感知高氧信号，开启FruT，促进对低浓度果糖的吸收，提高细菌的生存优势。同时，霍乱大流行菌株还获得了一个相应的LacI型调节蛋白（FruI）；在肠道内霍乱弧菌感知低氧信号，通过激活FruI抑制FruT表达，引起菌株胞内cAMP（环磷酸腺苷）水平的降低，从而提高一系列关键致病基因的表达。该果糖转运和调控系统既提高了霍乱大流行菌株在海水中的生存能力，又保持了其高致病性。

　　该研究得到了国家自然科学基金项目（批准号：31820103002, 31530083, 31770144，81871624）等资助。南开大学刘郁涛博士后和刘斌教授等为论文的第一作者，王磊教授、冯露教授为论文的共同通讯作者。