扬州大学焦新安教授、殷月兰教授团队的文章“Dual glycosylation of wall teichoic acid modulates the O‐antigen pattern and virulence in serovar 4b Listeria monocytogenes”已在mLife 正式上线。该研究团队探究了李斯特菌Ⅱ型壁磷壁酸双糖基修饰在细菌稳态及毒力中的作用，发现壁磷壁酸的葡萄糖与半乳糖修饰共同决定了高致病性4b型李斯特菌O抗原特性，维持毒力蛋白的细胞壁锚定，增强该致病菌突破肠道屏障和血脑屏障的能力。这一发现为深入理解李斯特菌的致病机制和抗菌策略提供了新视角。

单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes, Lm）是一种重要的食源性人兽共患致病菌，人类感染后致死率高达20%-30%。在目前已鉴定的14种血清型中，4b型菌株与人类李斯特菌病的暴发密切相关。该血清型菌株细胞壁的壁磷壁酸（Wall teichoic acid）具有独特的“双糖铠甲”结构——同时被半乳糖和葡萄糖双糖基修饰。已有研究表明，壁磷壁酸的半乳糖基化修饰在细菌毒力的调控中发挥重要作用，而壁磷壁酸的葡萄糖基修饰功能及其与半乳糖基化修饰之间的相互关系，目前尚不明确。

该本研究主要依托殷月兰教授主持的国家自然科学基金委员会国家基金委中瑞国际（地区）合作项目，对血清型4b李斯特菌NTSN的壁磷壁酸结构与功能解析发现，其葡萄糖基化修饰不仅可作为特定噬菌体吸附受体（图1B），还与半乳糖基化修饰共同决定血清型4b菌株的菌体抗原特征（图1C）。基于基因敲除与动物感染模型研究，团队首次揭示壁磷壁酸的葡萄糖基修饰与半乳糖基修饰在功能上存在协同作用：能够共同增强细菌对抗菌肽的抵抗能力，并维持ActA等毒力蛋白在细胞壁表面的锚定（图1D）；促进细菌突破肠道屏障，进而扩散至肝脏及大脑等远端器官，引发系统性感染（图1E）。这种壁磷壁酸双糖基修饰的“组合拳”显著增强了李斯特菌的致病性。

图1 壁磷壁酸双糖基修饰结构及其功能。(A) 血清型4b李斯特菌壁磷壁酸葡萄糖基和半乳糖基修饰结构示意图；(B) 透射电镜观察表明壁磷壁酸的葡萄糖基修饰是噬菌体特异性吸附位点；(C) 玻板凝集试验证实壁磷壁酸葡萄糖基修饰和半乳糖基修饰均是李斯特菌菌体抗原的组成成分；(D) 共聚焦显微镜观察表明壁磷壁酸双糖基修饰影响ActA聚集宿主肌动蛋白尾巴的形成能力；(E) 小鼠口服感染模型揭示磷壁酸葡萄糖基修饰协同半乳糖基修饰增强李斯特菌在回肠和脑中的定植。

该研究阐明的壁磷壁酸双糖基修饰协同机制，为发展靶向糖基化通路的新型抗菌策略开辟了新途径，也为有效防控李斯特菌病提供了全新的分子靶点与干预范式。

引用本论文： Yao H, Wang Y, Wang R, Dong Z, Wu Z, Wang L, et al. Dual glycosylation of wall teichoic acid modulates the O‐antigen pattern and virulence in serovar4b Listeria monocytogenes. mLife. 2025;4:638–650.

原文链接：

https://doi.org/10.1002/mlf2.70041