水杨酸(salicylic acid, SA)是一种重要的酚类化合物，在植物防御反应中发挥核心作用，并因其具有显著的抗炎、抗菌等生物活性而被广泛应用于医药、化妆品及日用化学品领域。目前，水杨酸的生产主要依赖植物提取和化学合成法，存在过程繁琐、环境污染严重以及对石化原料依赖性高等问题。随着合成生物学、代谢工程和人工智能技术的快速发展，利用机器学习算法辅助设计、自动化平台驱动迭代的智能化微生物细胞工厂实现水杨酸的绿色合成已成为替代传统生产方式的重要研究方向。本文系统综述了水杨酸的微生物合成路径，以“智能化”设计为主线，重点总结了在人工智能与合成生物学工具的驱动下天然产水杨酸微生物资源的发掘与利用、在模式微生物中理性重构与优化水杨酸合成途径的智能代谢工程策略、提升产量的关键智能化技术及其面临的挑战，并对该领域的未来发展趋势进行了展望。

古巴新拟盘多毛孢菌(Neopestalotiopsis cubana Maharachch.)是番石榴(Psidium guajava L.)叶斑病和果实轮纹病的主要病原。ADP-核糖基化因子样蛋白8 (ADP-ribosylation factor-like protein 8, Arl8)属于ADP-核糖基化因子家族(ADP-ribosylation factor, Arf)超家族，与溶酶体(定位、迁移、融合)功能相关。目前，Arl8在植物病原真菌中的功能尚未明确。 目的 解析Arl8在古巴新拟盘多毛孢菌中的功能。 方法 从古巴新拟盘多毛孢菌基因组中筛选出一个Arl8基因，命名为NecArl8。采用规律成簇的间隔短回文重复序列系统及相关蛋白9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR-associated 9, CRISPR/Cas9)基因编辑技术构建NecArl8基因敲除突变体(ΔNecArl8)及回补菌株(ΔNecArl8-C)，并通过表型实验和RNA-seq转录组测序进行分析。 结果 与野生型相比，ΔNecArl8产孢量下降34.93%，盐胁迫和渗透压胁迫抑制率分别显著提高5.74%和7.39%，致病力显著下降(病斑直径平均缩小5.74 mm)，耐氧化胁迫能力显著增强(抑制率为-19.22%)，且长期培养后产生大量空泡细胞。对ΔNecArl8与野生型菌株进行RNA-seq测序，差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)分析结果表明，显著下调基因2 330个，显著上调基因1 355个。基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA)表明液泡跨膜转运蛋白广泛受到抑制，16个真菌型液泡相关蛋白表达量显著下降，说明液泡的结构与功能完整性受到显著影响。逆转录实时荧光定量PCR (reverse transcription quantitative PCR, RT-qPCR)验证结果表明，随机选取的9个基因的表达水平与转录组测序数据趋势一致，表明该转录组数据具有较高的可信度。 结论 NecArl8可能通过调控跨膜转运功能进而影响古巴新拟盘多毛孢菌对番石榴的致病力，可为探究该菌的致病机理及建立新的防治策略奠定理论基础。

目的 为克服传统单菌发酵成本高、底物利用单一等局限，基于资源互补原理的菌-藻共培养技术为四氢嘧啶(ectoine)生产提供了一条极具潜力的新途径。本研究通过探究伪盐生杜氏藻(Dunaliella pseudosalina) ZBY-1与坎帕尼亚盐单胞菌(Halomonas campaniensis) XH26的混合培养条件与四氢嘧啶产量变化，明确菌株XH26与藻株ZBY-1共培养后四氢嘧啶的代谢调控机制。 方法 采用不同接种比例(1:0，1:5，1:10，1:15，1:20)进行菌株XH26与藻株ZBY-1共培养，筛选四氢嘧啶产量最高的接种比例。设置混合培养实验组[H group (H)]、菌对照组[XH26 group (X)]和藻对照组[ZBY-1 group (D)]进行靶向代谢组学测序，并分析显著差异代谢物。 结果 菌-藻比为1:15时，菌株的四氢嘧啶产量最高，而藻株各色素含量均低于其单独培养对照组。代谢组学分析共筛选出15个(H vs. D)、16个(H vs. X)和16个(X vs. D)显著差异代谢物，包括L-丙氨酸、L-天冬酰胺、L-天冬氨酸、L-苯丙氨酸、苹果酸和丙酮酸等。KEGG代谢通路富集分析表明，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，乙醛酸和二羧酸代谢，精氨酸生物合成等途径发生了显著变化。 结论 混合培养体系呈现“菌体增殖、藻体受抑”的非对称模式。共培养体系显著激活了细菌的中心碳代谢网络，胞内天冬氨酸和谷氨酸显著积累，二者分别作为四氢嘧啶的直接碳骨架和氨基供体，有效促进了四氢嘧啶的高效合成。

目的 明确宿主蛋白溶质载体家族25成员6 (solute carrier family 25 member 6, SLC25A6)在禽腺病毒血清4型(fowl adenovirus serotype-4, FAdV-4)感染中的作用及分子机制，为深入阐明FAdV-4的致病机制和制定新型防控策略提供理论依据。 方法 首先确认FAdV-4在不同时间和感染复数(multiplicities of infection, MOI)下感染LMH细胞可产生明显的细胞病变。其次基于前期筛选获得的宿主蛋白SLC25A6，采用Western blotting方法检测FAdV-4对细胞内源性SLC25A6蛋白表达的影响；通过转染实验调控SLC25A6的表达(过表达或干扰内源性表达)，结合实时荧光定量PCR及Western blotting技术，从mRNA、蛋白及病毒滴度水平分析SLC25A6对FAdV-4复制的影响；采用免疫共沉淀方法验证SLC25A6与FAdV-4核心衣壳蛋白Hexon的相互作用。 结果 FAdV-4可显著抑制细胞内源性SLC25A6的表达。过表达SLC25A6能显著抑制FAdV-4的复制，而干扰内源性SLC25A6则促进病毒复制。SLC25A6可与FAdV-4 Hexon蛋白的直接相互作用。 结论 宿主蛋白SLC25A6通过与FAdV-4 Hexon蛋白相互作用抑制病毒复制，为深入阐明FAdV-4的致病机制及制定新型防控策略提供了理论依据。

目的 针对脱发治疗维持性差、长期用药受限等问题，本研究利用体外人真皮乳头细胞(human dermal papilla cells, HDPCs)模型和休止期C57BL/6小鼠模型，研究植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum) CCFM1352发酵代谢产物及菌体组分对毛囊周期的调控作用及相关机制。 方法 体外以不同浓度的CCFM1352发酵代谢产物或菌体裂解物处理HDPCs，检测细胞活力及Wnt/β-catenin、生长期与退行期转换、细胞凋亡相关分子的表达水平；体内于休止期C57BL/6小鼠连续口服发酵代谢产物或灭活菌体21 d，评估毛发覆盖率、毛囊形态结构及相关信号分子的变化。 结果 体积分数为10%的CCFM1352发酵代谢产物可将HDPCs活力提升至135.30%，并上调Wnt10b、FGF-7表达，下调DKK1、TGF-β1表达，同时伴随Bcl-2上调与Bax下调，整体呈现有利于毛囊生长期的分子信号变化。体内实验表明，连续口服CCFM1352发酵代谢产物可促进毛囊由休止期向生长期转变，毛发覆盖率提高至61.62%，毛囊密度和真皮厚度显著增加，同时增强β-catenin积累及核转位。相比之下，菌体组分在体内外模型中的调控作用整体较弱，仅在部分指标上表现出有限改善。 结论 CCFM1352发酵代谢产物可通过调节Wnt/β-catenin信号通路相关分子，以及FGF-7、TGF-β1、Bcl-2、Bax等关键因子的表达促进毛囊由休止期向生长期转变，在毛发健康维护方面具有潜在应用价值。本研究为益生菌来源生物活性代谢产物在毛发健康领域的开发利用提供了实验依据。

目的 浮游细菌对海洋生态系统健康至关重要，但贻贝养殖如何影响海洋浮游微生物群落尚不明确。本研究旨在探讨贻贝养殖活动对海洋浮游细菌群落结构、多样性及群落组装机制的影响。 方法 于2024年夏季在浙江嵊泗贻贝养殖区及外围水域采集68个水样，基于16S rRNA基因扩增子测序数据与环境因子进行综合分析。 结果 养殖区内颗粒附着型细菌(particle-attached bacteria, PAB)的α多样性显著降低，而自由生活型细菌(free-living bacteria, FLB)的α多样性虽无显著变化，但其β多样性及系统发育结构发生显著改变。随机森林分析识别出假单胞菌目(Pseudomonadales)与蛭弧菌科(Bdellovibrionaceae)为养殖区内的指示微生物，其群落变化可能与养殖活动导致的有机物输入、营养结构改变等因素密切相关。功能预测显示，养殖区内细菌介导的氮循环功能(特别是硝化作用与好氧氨氧化)显著增强，碳循环以还原性乙酰辅酶A途径为主导，而产甲烷功能受到抑制。微生物群落组装过程在养殖区内由确定性过程(如异质选择)主导，而养殖区外则以随机性过程为主。 结论 本研究系统揭示了贻贝养殖在重塑微生物群落结构、功能与群落构建机制方面的重要影响，为评估海水养殖的生态效应提供了理论与数据支撑。

目的 姜黄素具有多种药理活性，但其水溶性差、口服生物利用度低，限制了其应用。本研究旨在评价德氏乳杆菌保加利亚亚种CCFM1520发酵姜黄素的抗疲劳功效，并初步解析其作用机制。 方法 通过体外转化实验测定CCFM1520对姜黄素的转化效率及代谢产物；构建强迫游泳结合慢性束缚诱导的小鼠疲劳模型，将小鼠随机分为空白组、模型组、姜黄素组、CCFM1520组、CCFM1520-姜黄素合生制剂组、CCFM1520发酵姜黄素组，共6组。从行为学、氧化应激指标[超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)]和神经递质[多巴胺(dopamine, DA)、去甲肾上腺素(norepinephrine, NE)]水平综合评价发酵姜黄素的抗疲劳效果；并采用实时荧光定量PCR技术检测肌肉Nrf2/HO-1通路及脑内BDNF/TrkB通路相关基因表达变化。 结果 CCFM1520对姜黄素的体外转化率达62.39%，可将其高效转化为四氢姜黄素。与未发酵姜黄素相比，发酵姜黄素显著延长力竭游泳时间、缩短水迷宫潜伏期、增加运动距离；提高血清中SOD、GSH-Px活性，降低MDA含量；提升脑内DA和NE水平。机制研究表明，发酵姜黄素可上调肌肉Nrf2、HO-1 mRNA表达，并增强脑组织BDNF、TrkB基因表达。 结论 德氏乳杆菌保加利亚亚种CCFM1520可高效转化姜黄素为活性更高的代谢产物，通过增强机体抗氧化能力与调节神经递质平衡发挥更显著的抗疲劳作用，为高效抗疲劳功能性食品的研发提供了新的研究思路与理论支撑。

目的 探讨沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)质粒蛋白pORF5对细胞线粒体自噬及线粒体分裂的影响，并阐明其机制是否与Drp1激活相关。 方法 采用慢病毒转染技术构建稳定表达pORF5基因的HeLa细胞株及对照细胞株，经血清饥饿处理后，采用Western blotting检测自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein light chain 3, LC3)、Beclin-1和泛素结合蛋白p62的表达水平，利用间接免疫荧光检测LC3与线粒体外膜转位酶20 (translocase of outer mitochondrial membrane 20, TOMM20)共定位水平；采用MitoTracker Red CMXRos对线粒体进行染色，利用激光共聚焦显微镜观察线粒体形态并分析相关形态参数；通过Western blotting和间接免疫荧光检测动力相关蛋白1 (dynamin-related protein 1, Drp1)的磷酸化水平及其在线粒体上的转位情况。为探究Drp1在细胞自噬和线粒体分裂中的作用，采用激光共聚焦及间接免疫荧光评估Drp1特异性线粒体分裂抑制剂1 (mitochondrial division inhibitor 1, Mdivi-1)预处理后细胞线粒体形态变化及Drp1转位情况，采用Western blotting检测自噬相关蛋白的表达水平，并运用间接免疫荧光法分析LC3的荧光强度及其与TOMM20的共定位情况。 结果 与对照组相比，pORF5可显著上调LC3-Ⅱ和Beclin-1蛋白表达，下调p62表达，并增强LC3与TOMM20的共定位；pORF5表达导致线粒体网络结构碎片化；pORF5能促进Drp1 Ser616位点磷酸化，并增强Drp1在线粒体上的转位；使用Mdivi-1抑制Drp1后可减弱Drp1磷酸化与转位，使线粒体形态趋于延长；Mdivi-1抑制剂处理组LC3-Ⅱ、Beclin-1表达下调，p62表达上调，且LC3与TOMM20共定位减弱。 结论 沙眼衣原体pORF5蛋白通过促进Drp1磷酸化及线粒体转位，进而诱导细胞线粒体自噬与线粒体分裂。

目的 蛹虫草具有良好的抗肺癌潜力，本研究旨在系统预测蛹虫草抗肺癌的潜在质量标志物。 方法 通过系统梳理蛹虫草抗肺癌的研究进展，总结已鉴定的化学成分；整合智人肺癌微阵列数据分析与网络药理学技术，构建“成分-靶点-通路”网络并进行分子对接分析；结合质量标志物理论预测蛹虫草干预肺癌的潜在质量标志物。 结果 预测获得6类共11种潜在质量标志物：(1) 虫草素及虫草素类似物O^5′-乙酰基虫草素；(2) 腺苷及腺苷类似物N⁶-[β-(乙酰胺甲酰)氧乙基]腺苷、N⁶-(2-羟乙基)腺苷、N⁶-(4-甲基丁酸酯基)腺苷、5′-(3″-脱氧-β-D-呋喃核糖基)-虫草素；(3) ergosta-7,22-dien-3β,5α-dihydroxy-6-one；(4) cordycepisosalt A；(5) 喷司他丁；(6) cordyrrole B。 结论 本研究基于文献整合与生物信息学方法预测了蛹虫草抗肺癌的潜在质量标志物，所提出的作用机制和候选成分仍为有待实验验证的假说，尚需深入研究以明确其有效性，以期为蛹虫草抗肺癌质量标准体系的建立提供参考。

凝结海恩德氏菌(Heyndrickxia coagulans)，曾用名凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)，具有较强的种内异质性，是一类重要的饲用益生菌。 目的 筛选更多优质的凝结海恩德氏菌，并对其饲用潜力进行评价。 方法 采用平板划线法从腐败水果、土壤及粪便等样品中分离凝结海恩德氏菌，通过16S rRNA基因测序对分离菌株进行鉴定，并通过产酸筛选、胃肠耐受性测试、表面活性素生成能力检测、抑菌活性测定、蛋白酶活性分析，以及对不同糖类和饲料原料的利用能力评估等一系列活性检测，综合评定分离出的凝结海恩德氏菌的饲用潜力。 结果 共分离鉴定出133株菌，其中凝结海恩德氏菌23株，进一步从中筛选出9株产酸能力较强的菌株，其中从腐败菠萝蜜中分离出的菌株N9产酸能力最强，37 ℃培养24 h后pH降至3.89±0.05，乳酸产量达(3 370.00±87.36) μg/mL。模拟胃肠液及胆盐处理后，N9的留存率分别为(73.50±1.54)%和(83.20±1.66)%；N9产表面活性素能力最强，排油圈直径达(43.00±0.46) mm；抑菌实验显示其对3种肠道病原菌——肠沙门氏菌肠亚种(Salmonella enterica subsp. enterica)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)均具有较好的抑菌效果；同时，菌株N9具有较好的蛋白酶活性，其产酶特性适配动物肠道环境，并能利用木寡糖等糖类以及棕榈粕、棉粕、葵花粕、豆粕、麦麸等饲料原料产酸。 结论 本研究从腐败菠萝蜜中分离出一株具有良好饲用潜力的凝结海恩德氏菌(Heyndrickxia coagulans) N9，为饲用益生菌的应用研究提供了新的候选菌株。