MIT科学家发现肠道蛋白质能捕获并杀死危险细菌
一项新研究的肠道蛋白质像双层防御系统——加固黏液的同时捕获并杀死入侵细菌。
日期：2026年3月16日
来源：麻省理工学院
摘要：MIT科学家发现，一种名为intelectin-2的鲜为人知的蛋白质在肠道防御中发挥强大的双重作用。该蛋白质可加固胃肠道内壁的黏液层，同时捕获并失活试图突破的有害细菌。通过结合黏蛋白分子和细菌表面的糖类，intelectin-2形成保护屏障，甚至能摧毁包括耐药菌在内的微生物。
完整报道
人体湿润的表面含有专门分子帮助防御微生物，防止感染和炎症。这些保护性分子中包括凝集素——一类通过附着在表面糖类上来识别微生物和其他细胞的蛋白质。
MIT研究人员现已发现一种对胃肠道细菌具有特别强抗菌作用的凝集素。这种名为intelectin-2的蛋白质会附着在细菌膜上的糖分子上。这种相互作用能捕获细菌并减缓其生长。该蛋白质还能连接黏液成分，加固保护肠道的黏液层。
“了不起的是intelectin-2以两种互补方式运作。它帮助稳定黏液层，如果那道屏障受损，它可以直接中和或抑制开始逃逸的细菌。”MIT化学系诺华教授、该研究资深作者Laura Kiessling说。
由于其广谱抗菌活性，研究人员表示intelectin-2可能具有作为治疗工具的潜力。它还可以帮助强化炎症性肠病患者的黏液屏障。
前MIT研究科学家Amanda Dugan和2024届博士Deepsing Syangtan是该研究的共同第一作者，研究发表在《自然通讯》上。
多功能免疫蛋白
证据表明人类基因组编码了200多种凝集素，这些是参与免疫防御和细胞间通讯的碳水化合物结合蛋白。Kiessling实验室一直在研究凝集素如何与碳水化合物相互作用，最近聚焦于一组称为intelectins的蛋白质。在人类中，该家族包括两个蛋白质：intelectin-1和intelectin-2。
尽管这两种凝集素结构相似，但intelectin-1有一个独特特征：它只结合细菌和其他微生物上的碳水化合物。大约十年前，Kiessling和同事确定了intelectin-1的结构，但其精确生物学功能仍不完全清楚。
当时，研究人员怀疑intelectin-2也可能有助于免疫防御，但实验证据有限。当时在Kiessling实验室做博士后研究的Dugan开始更详细地研究intelectin-2的作用。
在人类中，intelectin-2由小肠中的潘氏细胞持续产生。然而在小鼠中，该蛋白质似乎由杯状细胞在炎症或某些寄生虫感染时产生。
Intelectin-2如何强化肠道屏障
研究人员发现，人类和小鼠的intelectin-2都能结合一种称为半乳糖的糖分子。这种糖常见于黏蛋白（形成黏液的分子）中。当intelectin-2附着在这些黏蛋白上时，会连接它们并强化保护肠道的黏液屏障。
半乳糖也出现在某些细菌细胞表面展示的碳水化合物中。该团队证明intelectin-2可以附着在携带这些糖类的微生物上，包括几种已知会引起胃肠道感染的病原体。
随着时间的推移，被捕获的微生物开始崩解，表明intelectin-2破坏了它们的细胞膜并最终杀死它们。这种抗菌作用对多种细菌有效，包括一些对传统抗生素耐药的细菌。
研究人员认为这两种功能有助于保护胃肠道免受感染。
“Intelectin-2首先加固黏液屏障本身，然后如果那道屏障被突破，它可以控制细菌并限制其生长。”Kiessling说。
治疗肠道疾病和耐药菌的潜力
在炎症性肠病患者中，intelectin-2的水平可能异常低或异常高。水平降低可能削弱黏液屏障，而水平过高可能消灭正常定植于肠道的益生菌。研究人员建议，旨在恢复intelectin-2平衡水平的治疗方法可能对这些患者有帮助。
“我们的发现显示稳定黏液屏障是多么关键。展望未来，我们可以想象利用凝集素特性来设计主动加固那层保护层的蛋白质。”Kiessling说。
Intelectin-2还能中和或清除金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌等通常难以用抗生素治疗的病原体。由于这种能力，该蛋白质将来可能被开发成新型抗菌治疗药物。
“利用人类凝集素作为对抗抗菌素耐药性的工具，开辟了一种利用我们自身先天免疫防御的全新策略。利用人体已经用来保护自己免受病原体侵害的蛋白质是很有吸引力的，也是我们正在追求的方向。”Kiessling说。
该研究由美国国立卫生研究院糖科学共同基金、国家过敏与传染病研究所、国家普通医学科学研究所和国家科学基金会资助。
研究的其他贡献者包括加州大学戴维斯分校医学院医学微生物学与免疫学教授Charles Bevins；哈佛医学院和MIT与哈佛博德研究所的医学教授Ramnik Xavier；以及MIT安德鲁与埃娜·维特比生物工程教授Katharina Ribbeck。
故事来源：
材料由麻省理工学院提供。注：内容可能因风格和长度进行编辑。
期刊参考文献：
- Amanda E. Dugan, Deepsing Syangtan, Eric B. Nonnecke, Rajeev S. Chorghade, Amanda L. Peiffer, Jenny J. Yao, Jessica Ille-Bunn, Dallis Sergio, Gleb Pishchany, Catherine Dhennezel, Hera Vlamakis, Sunhee Bae, Sheila Johnson, Chariesse Ellis, Soumi Ghosh, Jill W. Alty, Carolyn E. Barnes, Miri Krupkin, Gerardo Cárcamo-Oyarce, Katharina Ribbeck, Ramnik J. Xavier, Charles L. Bevins, Laura L. Kiessling. Intelectin-2是一种广谱抗菌凝集素。自然通讯，2026年，17卷，第1期。DOI: 10.1038/s41467-025-67099-4
【全文结束】