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背景 肠道微生物群提供的定植抵抗是阻止病原体入侵的关键屏障，然而，由于脊椎动物模型的复杂性和高成本，对其在体内的研究受到限制。在本研究中，我们通过向蜡螟幼虫接种复杂的人类粪便微生物群，建立了一种人源化的大蜡螟感染模型。16S rRNA基因测序证实，在4天内，来源于人类的多样化微生物群落能够在幼虫体内稳定且可重复地建立。 结果 人源化幼虫对鼠伤寒沙门菌肠亚种鼠伤寒血清型（Salmonella enterica serovar Typhimurium）表现出定植抵抗，其死亡率降至20%，而未定植对照组为90%。为检验前噬菌体是否能够突破这一屏障，我们使用仅在是否携带前噬菌体P22上存在差异的同基因型S. Tm菌株感染幼虫。携带P22的菌株感染导致幼虫死亡率提高3倍（60% 对 20%），病原体负荷增加，并且常驻大肠杆菌（E. coli）的丰度显著下降。感染早期检测到了游离P22病毒粒子，表明前噬菌体活性广泛存在。值得注意的是，P22既不能吸附也不能裂解常驻E. coli，这表明前噬菌体介导的入侵成功并不依赖于直接裂解。相反，通过结合高通量代谢表型分析与3个重复谱系的全基因组测序，我们发现噬菌体激活强化了资源分配，加速了E. coli的功能性代谢适应，显著降低了入侵病原体与共生E. coli之间的生态位重叠。 结论 我们的研究建立了首个人源化大蜡螟模型，该模型可支持复杂的人类微生物群，并揭示了前噬菌体影响物种相互作用的一种新型非裂解机制。这一可扩展、低成本的模型为解析与人类肠道生态相关的病原体—噬菌体—微生物群相互作用提供了新的平台。
背景 肠道微生物群所提供的定植抗性是抵御病原体入侵的关键屏障，然而，由于脊椎动物模型的复杂性和高成本，对其在体内的研究受到限制。在本研究中，我们通过向蜡蛾幼虫接种复杂的人类粪便微生物群，建立了一种人源化的大蜡螟感染模型。16S rRNA 基因测序证实，在4天时间内，来源于人体的多样化微生物群能够在幼虫体内稳定且可重复地定植。
结果 人源化幼虫对鼠伤寒沙门菌（Salmonella enterica serovar Typhimurium）表现出定植抗性，其死亡率降至20%，而未定植对照组为90%。为检验前噬菌体是否能够突破这一屏障，我们使用仅在是否携带前噬菌体 P22 上存在差异的同基因型鼠伤寒沙门菌菌株感染幼虫。携带 P22 的菌株感染导致幼虫死亡率提高3倍（60% 对 20%），病原体负荷增加，并使定植的常驻大肠杆菌（E. coli）丰度显著下降。感染早期检测到了游离 P22 病毒颗粒，表明前噬菌体活性广泛发生。值得注意的是，P22 既不能吸附也不能裂解常驻大肠杆菌，这表明前噬菌体介导的入侵成功并不依赖于直接裂解。相反，通过结合高通量代谢谱分析与3个重复谱系的全基因组测序，我们发现噬菌体激活增强了资源分配，加速了大肠杆菌的功能性代谢适应，从而显著降低了入侵病原体与共生大肠杆菌之间的生态位重叠。
结论 我们的研究建立了首个人源化大蜡螟模型，该模型可支持复杂的人体微生物群，并揭示了一种前噬菌体影响物种相互作用的全新非裂解机制。这一可扩展、低成本的模型为解析与人类肠道生态相关的病原体—噬菌体—微生物群相互作用提供了新的研究平台。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.24.734175v1?rss=1
🏷️ 肠道微生物群 定植抗性 前噬菌体P22 沙门氏菌 大蜡螟模型 噬菌体-宿主互作