摘要：细菌在自然界中普遍共存并相互竞争，往往依赖多种拮抗分子维持群落稳定，其中由核糖体合成的抗菌肽——细菌素（bacteriocins）尤为重要。由于具有高度的序列与结构多样性，细菌素主要分为两大类：经过酶促修饰的 I 类和未经修饰的 II 类。相比之下，II 类细

细菌在自然界中普遍共存并相互竞争，往往依赖多种拮抗分子维持群落稳定，其中由核糖体合成的抗菌肽——细菌素（bacteriocins）尤为重要。由于具有高度的序列与结构多样性，细菌素主要分为两大类：经过酶促修饰的 I 类和未经修饰的 II 类。相比之下，II 类细菌素结构更简单，更易于在异源系统中生产或化学合成，被视为开发新型抗菌剂的理想候选物。研究亦提示，部分 II 类细菌素除具抗菌活性外，还可能具备抗真菌、抗病毒或调节宿主免疫和代谢等功能，展现出对人类健康的重要潜力。

人类肠道微生物群能够产生未经修饰的细菌素，这类天然抗菌肽不仅能抵御病原体，还可调节宿主生理。然而，现有生物信息学工具对其生物合成潜力的解析存在明显局限，从而阻碍了相关功能的深入研究。

2025 年 9 月 2 日，香港大学李泳新与南方医科大学陈慕璇团队，联合开发了IIBacFinder，一种用于精准鉴定 II 类细菌素的先进分析流程。通过大规模基因组学和实验验证，研究发现 II 类细菌素在细菌中广泛分布，且多具有生态位特异性。在人工合成的 26 种来源于肠道共生菌的候选细菌素中，有 16 种展现出抗菌活性，凸显其潜在应用价值。

主要发现

（1）开发新型分析流程 IIBacFinder，可高精度鉴定未经修饰的 II 类细菌素；

（2）大规模分析与实验验证表明，II 类细菌素在细菌界广泛分布，且多数具生态位特异性；

（3）通过对 28 万余个细菌基因组的系统解析，揭示了人类肠道细菌合成 II 类细菌素的多样性和巨大应用潜力；

（4）人工合成的 26 种细菌素中，16 种具有抗菌活性；

（5）体外实验论证窄谱细菌素对人类粪便微生物群的影响极小。

研究意义

（1）建立专门用于 II 类细菌素鉴定的先进工具 IIBacFinder；

（2）揭示了人类肠道中 II 类细菌素的巨大生物合成潜力，为理解其生物学功能及健康价值奠定基础。

文献信息

Zhang, Dengwei et al. Systematically investigating and identifying bacteriocins in the human gut microbiome. Cell Genomics 2025.

DOI: 10.1016/j.xgen.2025.100983

来源：微生物组