黏液覆盖着人体内所有湿润的黏膜细胞，包括眼、肺、胃肠以及泌尿生殖道等关键部位。这些黏液形成了一层天然的防线，其中蕴含着数以万亿计的微生物。这些微生物在健康的黏液中通常不会引发感染，但关于黏液层如何降低致病菌毒力的具体机制仍待探索。2019年12月Kelsey M. Wheeler等人在Nature Microbiology（IF=20.5）发表的“Mucin glycans attenuate the virulence of Pseudomonas aeruginosa in infection”一文揭示了其黏蛋白聚糖抗毒力的主要作用。

本研究使用铜绿假单胞菌和天然黏液的三维（3D）实验模型，确定暴露于黏液会触发涉及群体感应，嗜铁素生物合成和毒素分泌来下调毒力基因表达，并迅速分解生物膜。研究证明基因下调和生物膜分解均是由黏蛋白触发的，进一步研究表明在其体外还可以减少对人上皮细胞的细胞毒性，并减轻猪烧伤模型中的感染。另外，研究验证与铜绿假单胞菌相互作用的是由黏蛋白相关的聚糖（黏蛋白聚糖）介导的。通过从聚蛋白骨架中分离聚糖，研究者评估了溶液中数百个复杂结构的集体活性，类似于它们对应连接的黏蛋白，即使在相对较低的浓度下，游离黏蛋白聚糖也能有效调节细菌表型；且这种调节功能可能取决于聚糖的复杂性，因为单糖不会减弱毒力。因此，粘蛋白聚糖是驯服微生物的有效宿主信号，使其对宿主的危害较小。

图1.天然全粘液抑制机会性病原体铜绿假单胞菌的毒力特性。

图2.粘蛋白在体外和体内足以减弱铜绿假单胞菌的毒力。

图3.被粘蛋白抑制的毒力系统位于多个不同调节级联的下游，并且这些系统的调节不依赖于细菌的运动性和聚集性。

原文链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7157942/

doi: 10.1038/s41564-019-0581-8