综述:宿主相关微生物组中抗感染与免疫调节天然产物的发现及功能研究进展

《Natural Product Reports》:Advances in the discovery and functional analysis of Anti-infective and immunomodulatory natural products from host-associated microbiomes

【字体: 时间:2026年06月06日 来源:Natural Product Reports 10.6

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  近年来,宏基因组学驱动的研究揭示了宿主相关微生物群落中编码的次级代谢产物骨架生物合成基因簇(BGCs)的巨大 repertoire,然而其中仅有一小部分化学骨架得到了表征。本综述聚焦于2018年至2025年间,从多样化宿主相关微生物组中发现的具有抗感染和免疫调

  
近年来,宏基因组学驱动的研究揭示了宿主相关微生物群落中编码的次级代谢产物骨架生物合成基因簇(BGCs)的巨大 repertoire,然而其中仅有一小部分化学骨架得到了表征。本综述聚焦于2018年至2025年间,从多样化宿主相关微生物组中发现的具有抗感染和免疫调节特性的天然产物。所选示例涵盖了广泛的抗感染和免疫调节活性,凸显了微生物次级代谢与宿主生理之间的深度融合,同时也强调了需要更具针对性和高效性的组合策略,以充分挖掘微生物组预测的生物合成能力用于抗感染研究及其他领域。

宿主与微生物伙伴的密切关联在生物界中十分普遍。高等真核生物通常在体表和胃肠道内 harbours 数百种微生物组成的群落,这些群落可随发育阶段和环境扰动而发生变化。在这些群落(即"微生物组")中,微生物以复杂的多物种网络形式相互作用,而非孤立存在,其集体活动通过营养获取、免疫调节和防御病原体等途径影响宿主适应性。这些贡献的关键组成部分是生物活性化合物的生物合成,这一过程经共进化过程塑造,并通过宿主-微生物相互作用而精炼。天然产物的结构特异性生物活性有助于通过参与防御、免疫调节和细胞间通讯来维持宿主、有益共生体与潜在入侵者之间的平衡。

短读长和长读长测序技术以及生物信息学工具(如antiSMASH、RODEO)和 curated 数据库(MIBIG、MITE、Antishmash database)的发展,使得研究人员能够绘制微生物群落中主要以未表征BGCs形式编码的天然产物广泛生物合成多样性图谱,凸显了微生物 consortia 所蕴含的显著化学多样性。

近年来,研究重点多集中于人类肠道微生物组的分析;然而,包括昆虫、鸟类和其他动物在内的多样化陆生宿主,以及变形虫等伪生物,已同样成为庞大且基本未被开发的BGCs和天然产物多样性 reservoir。这些系统因此被提议作为 urgently needed 的抗微生物、细胞毒性和免疫调节活性先导化合物的来源。

本综述按宿主系统组织,首先介绍来自伪生物的示例,随后是 extensive 的无脊椎动物微生物组研究,最后是脊椎动物微生物组研究。每个章节中选定的示例均在其发现的具体宿主背景下进行讨论,并按照所采用的研究方法进行结构化阐述,包括基于生态学和基因组学的发现(利用野生型生产)以及分子生物技术方法。

所选天然产物示例要么具有与健康和疾病潜在相关的明确生态作用,要么表现出对病原体的可测量生物活性。

变形虫通常被定义为能够通过伸展和收缩伪足来改变形状的单细胞生物。自由生活的变形虫如盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)曾主要被视为 solitary phagotrophic protists,现已被认定为 diverse bacterial communities 的携带者和"培育者",这些细菌群落实际上构成了它们自身的微生物组。研究表明,变形虫相关微生物组中的成员面临 intense 的捕食和竞争压力,这可能有利于保留或选择性激活编码防御相关或群体感应分子的BGCs。假单胞菌(Pseudomonas)和伯克霍尔德菌(Burkholderia)是变形虫相关微生物组中常见且占优势的成分,两者均具有 exceptional 的多样化天然产物生物合成能力。例如,伯克霍尔德菌共生体已在多种盘基网柄菌 species 和地理区域中被鉴定,它们提供诸如防御捕食者或 assist "farming" 行为等益处。

线虫宿主多样化且动态的微生物群落可追溯至至少古生代,可能通过宿主-微生物共进化动力学影响了线虫的进化轨迹。由于其 extraordinary 的多样性,仅少数微生物-线虫关系及其 specialized 代谢物得到表征。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)肠道微生物组与宿主共进化,影响其健康、免疫甚至行为。研究人员建立了简化但具代表性的模型微生物组(CeMbio),包含最常见关联的12个肠道细菌科,为解析生态相关的宿主-微生物组相互作用及其相关天然产物提供了 versatile 资源。

昆虫 harbours 系统发育多样且化学产能丰富的 symbiotic microorganisms 群落,范围从 highly specialized、共同进化的共生关系到更 transient 的环境获得性关系。在专一依赖系统如真菌种植昆虫中,昆虫与真菌谱系经数百万年共适应以维持互利交换。真菌种植蚁是最典型的例子,它们与 mutualistic basidiomycete 真菌(Leucoagaricus gongylophorus 及其近缘种)形成复杂农业系统,这一 partnership 通过 sophisticated 的微生物和行为相互作用网络维持,常被描述为四部分共生系统。

非人类脊椎动物微生物组方面,鸟类微生物组是抗感染天然产物发现的 compelling 靶点。禽类肠道可能产生抗菌化合物、对抗竞争者抗生素或响应摄入抗生素,暗示其 biosynthetic capacities 值得探索。小鼠作为最广泛使用的 model organisms,其微生物群天然产物 repertoire 及其功能 surprisingly underexplored。尽管生物信息学分析表明动物相关微生物群 harbours 大量未表征BGCs,但除小鼠和人类外,仅少数研究探索了哺乳动物的微生物多样性和生物合成潜力。

人类微生物组方面,生物信息学分析反复证明,人类微生物组(涵盖皮肤、眼、肺、肠道和口腔等生境)是BGCs的丰富 reservoir,某些情况下可与不同疾病状态相关联。唾液杆菌素(salivabactin)是由人类口腔微生物组成员唾液链球菌(Streptococcus salivarius)产生的PKS-NRPS衍生杂合天然产物,对化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)具有 potent 杀菌活性。表皮素(epifadin)是由人类皮肤和鼻腔微生物组优势成员表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)产生的杂合NRPS-PKS抗菌物质,代表一种独特的天然产物结构。痤疮杆菌素(cutimycin)是由人类皮肤和毛囊环境中优势栖居的痤疮 Cutibacterium acnes 产生的核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPP),属于硫肽类。此外,克雷伯氏菌 oxytoca 物种复合体产生的肠毒素tilimycin和tilivalline,长期被认为具有细胞毒性潜力,但也对肠道病原体如鼠伤寒沙门氏菌具有定殖抗性。

免疫调节代谢物方面,与小鼠类似,肠道微生物组来源的脂质也被发现调节人体关键免疫反应。化脓性链球菌产生的心磷脂SpCL-1(历史上称为"Coley's Toxin")可在人体内 elicit 类似的免疫刺激反应。摩根氏菌 Morganella morganii 产生的一类 atypical 心磷脂类似物MmDEACLs,以环境微污染物二乙醇胺替代中心甘油骨架,激活TLR2/TLR1受体并诱导促炎细胞因子产生。相反,肠道 symbiont 嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)产生的一种二酰基磷脂酰乙醇胺在生理相关低剂量和延迟暴露方案下可引发potent的TNFα分泌抑制和免疫激活阈值重置。另一类免疫调节脂质——缩醛磷脂(plasmalogens)在特定生理相关条件下作为促炎信号。此外,肠道共生菌 Bacteroides dorei 在亚治疗剂量四环素暴露下产生doreamides A-F,可 elicit robust 促炎反应并刺激 cathelicidin 生物合成。

总体而言,尽管宏基因组学研究展示了微生物组作为 biosynthetic diversity 庞大且仍 largely unexplored 的 reservoir,但宿主相关微生物组天然产物的研究仍面临诸多挑战。未来需要 strategic 组合基因组和通路导向分析与更标准化的活性导向预选,以提高发现具有 promising 活性 profile 天然产物的可能性,无论是通过 native producers 的探索还是通过 complete biosynthetic pathways 的异源表达。同时,更多确定 promising lead candidates 作用机制的努力对于将发现转化为 realistic 治疗 prospects 至关重要。
本文系统综述了2018至2025年间宿主相关微生物组中抗感染与免疫调节天然产物的研究进展。文章主体部分按宿主系统分类组织,涵盖伪生物、无脊椎动物及脊椎动物微生物组,并重点讨论人类微生物组。

**1 引言**

引言部分阐述了微生物组与宿主紧密关联的普遍性,指出微生物组通过营养获取、免疫调节和病原体防御等途径影响宿主适应性。测序技术和生物信息学工具(如antiSMASH、RODEO等)的发展,使得绘制微生物组中广泛存在的生物合成基因簇(BGCs)成为可能,揭示了微生物 consortia 蕴含的显著化学多样性。作者明确了本综述的范围:聚焦于经分离和实验验证的、源自宿主相关微生物组的天然产物,涵盖2018至2025年的研究成果;排除严格意义上的真菌、植物和昆虫内生菌共生系统,以及淡水、海洋、土壤和植物微生物组来源的产物。

**2 原生动物及其细菌组合体**

**2.1 变形虫(伪生物宿主)**

该部分详细介绍了变形虫相关微生物组的研究。自由生活的变形虫如盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)被视为多样化细菌群落的携带者和"培育者"。假单胞菌和伯克霍尔德菌是变形虫微生物组中的优势菌群。假单胞菌 sp. QS1027产生的非核糖体肽(NRPs)jessenipeptin对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)具有强活性;keanumycin A则哗弱抗革兰氏阳性菌活性,但具有 potent 的杀变形虫和抗真菌特性,对临床相关的耳念珠菌(Candida auris)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus)有效。另一项研究表明,铜绿假单胞菌分泌的脂肽 syringafactin 经共栖类芽孢杆菌(Paenibacillus)的肽酶降解后,产生具有杀变形虫活性的化合物。Pseudomonas syringae 的化学雷达调节因子(CraR)可感知变形虫来源的信号,将捕食者衍生的信号转化为杀变形虫化合物 pyrofactin。此外,从P. nunensis 4A2e中分离得到novel脂肽keanumycin D(杀变形虫)和nunapeptins B、C(杀线虫)。

**2.2 变形虫微生物组天然产物研究展望**

该部分指出,尽管相关研究 intensified 仅 recently reconstruct,但已揭示大量新化学骨架,尤其肽类。未来研究应聚焦于已鉴定抗感染化合物的作用机制,以及变形虫其他共生成员的 biosynthetic potential。

**3 无脊椎动物微生物组实例**

**3.1 线虫**

**3.1.1 秀丽隐杆线虫(C. elegans)**

该部分介绍了C. elegans模型微生物组(CeMbio)的建立及其应用。关键在于两个实例:假单胞菌 lurida 菌株MYb11产生的环脂肽massetolide E可抑制 nematicidal 病原体苏云金芽孢杆菌(Bt),保护宿主;荧光假单胞菌 MYb115产生的鞘脂(SLs)通过非典型途径合成,不直接发挥抗菌作用而是强化宿主肠道屏障,改变宿主脂肪酸和鞘脂代谢,从而赋予对Bt的保护。

**3.1.2 斯氏线虫和异小杆线虫(Steinernema and Heterorhabditis)**

该部分重点讨论昆虫病原线虫与其共生细菌的专性 symbiosis。Xenorhabdus 和 Photorhabdus 的基因组 allocate 高达6%用于次级代谢产物BGCs,密度与链霉菌相当。文章详细列举了多种RiPPs和NRPs衍生的活性化合物:darobactin(由P. khanii产生)靶向必需的外膜蛋白BamA,对多种革兰氏阴性病原体具有 potent 杀菌活性;dynobactin(由P. australis产生)同样结合BamA侧门,在鼠类感染模型中显示治疗 efficacy;odilorhabdins(由X. nematophila产生)通过结合30S解码中心抑制细菌蛋白质合成;evybactin(由P. noenieputensis产生)作为细菌DNA旋转酶的非喹诺酮结合剂,对结核分枝杆菌具有 selective 活性;xenematide F、rhabdopeptide/xenortide-like peptides(RXPs)、photoditritide 等也分别展示抗寄生虫或抗菌活性。此外,P. asymbiotica KLE11370产生的4'-硫代胸苷对临床分离的肺炎克雷伯菌具有活性。

**3.2 线虫微生物组天然产物研究展望**

该部分总结了线虫相关微生物组研究的进展,特别指出darobactin作为 promising 抗菌 lead 的研究焦点,以及NRPS-based BGCs在生物工程和AI驱动方法中的进一步 exploitation。

**3.3 昆虫**

**3.3.1 真菌种植蚁**

该部分详细描述了真菌种植蚁的四部分共生系统。丝状放线菌(主要为假诺卡氏菌、链霉菌及相关属)产生多种 antifungal 化合物:attinimicin(铁载体,apo-form抑制 Escovopsis 属并减少小鼠念珠菌病真菌负荷);cyphomycin(聚酮化合物,抑制 Escovopsis 属);diperamycin(抗MRSA和杀鲑气单胞菌);sipanmycin A和B(未测试活性);burkholdine1213(由 Burkholderia 产生,抑制 Escovopsis 属)。研究还发现 pseudonocardia 和 Escovopsis 之间存在"以牙还牙"的 bioactive molecules 交换。沙漠特化真菌种植蚁相关 Amycolatopsis 产生ECO-0501(强抗革兰氏阳性菌,包括MRSA和耐万古霉素肠球菌)和nocamycin V(抗假诺卡氏菌)。

**3.3.2 真菌种植白蚁**

该部分讨论了白蚁与 Termitomyces 属真菌的约3000万年 mutualism。重点列举了 Streptomyces 属菌株产生的多种活性产物:pentamycin(抑制 Xylaria 属和金龟子绿僵菌);termidomycin A(46元糖基化大环内酯,抗细菌和真菌);izumiphenazine A(抗 S. aureus 和藤黄微球菌);termstrin D(强抗 S. aureus);roseoflavin(抗革兰氏阳性菌); obscurolide-type 代谢物(抗新型隐球菌)。此外,Macrotermes natalensis 相关 Amycolatopsis sp. M39产生的macrotermycins对寄生真菌 Pseudoxylaria 具有 potent 抗真菌活性;Actinomadura sp. 5-2产生的rubterolones及其前体 maduralactomycin A具有抗生素活性;Micromonospora 菌株产生的pyrrolomycin L对 S. aureus 有活性。

**3.3.3 甲虫**

该部分展示了甲虫相关微生物组的 pharmaceutical potential。黑油甲虫肠道 Micromonospora sp. GR10产生的arenicolides D-K及arenicolide A对多药耐药和广泛耐药结核分枝杆菌具有 potent 抗菌活性,引起ATP耗竭和细胞壁 destabilization。Lagria villosa 相关 Burkholderia gladioli Lv-StB产生的lagriamide保护后代免受真菌 antagonists 侵害;同一菌株产生的gladiofungins对Purpureocillium lilacinum具有 potent 抗真菌活性;sinapigladioside对A. fumigatus具有活性。黄粉甲虫肠道 Streptomyces sp. GG23产生的tenebriazine对 C. albicans 和毛癣菌属有 moderate 抗真菌活性。葬甲虫肠道 Micromonospora sp. UTJ3产生的coprisamides C和D扩展了 structurally distinct 抗感染 scaffold 的多样性。粪甲虫 Onthophagus lenzii 相关 Brevibacillus sp. PTH23产生的lenzimycins A和B对 entomopathogenic Bacillus thuringiensis 和临床相关的肠球菌具有 potent 抑制活性。

**3.3.4 蜜蜂和黄蜂**

该部分讨论了 social flying insects 的微生物组。泥蜂相关 Streptomyces 产生的phoslactomycins、cyclolactomycins和isocyclolactomycins A-C具有抗真菌活性。无刺蜂 Meliponascutellaris 相关 Streptomyces sp. ICBG1318产生的meliponamycin A具有 potent 抗菌和 antiprotozoal 活性。蜜蜂 Apis mellifera 花粉贮藏相关 Streptomyces sp.产生的piceamycin异构体对幼虫芽孢杆菌(美洲幼虫腐臭病病原)具有 potent 抑制活性。

**3.3.5 其他昆虫**

该部分涵盖了蝗虫、蚊子、黑水虻和蚕等其他昆虫。蝗虫相关 Streptomyces 产生的streptoxamine具有 weak 抗菌活性。蚊子相关 Serratia 产生的stephensiolides(A-K)抑制 B. subtilis 和 Plasmodium falciparum;serratiochelin A和pyochelin降低按蚊产卵力并抑制疟原虫。黑水虻相关 Chrysosporium multifidum 产生的α-pyrone衍生物对MRSA有 moderate 活性。家蚕肠道 Streptomyces sp. SD53产生的bombyxamycin C仅显示 weak 抗菌活性。

**3.4 昆虫微生物组研究展望**

该部分总结了昆虫相关微生物组作为抗生素和生物活性天然产物 rich source 的研究现状,指出 most research 聚焦于化学生态学和 protective symbioses,但 pharmaceutical evaluation 和标准化MIC报告有限。未来需要系统的生物活性筛选、细胞毒性评估和作用机制研究。

**4 非人类脊椎动物微生物组**

**鸟类**

该部分指出鸟类微生物组是抗感染天然产物发现的 compelling target。迁徙鸟类的宏基因组学研究显示丰富的抗性组,但直接化学验证 scarce。鸡肠道共生菌 Enterococcus cecorum 产生的enteropeptin A是一种 RiPP,以 micromolar 浓度抑制其产生菌的生长。新几内亚有毒鸟类尾脂腺(UG)微生物组的 Amycolatopsis sp. PS_44_ISF1产生pachycephalamides(抗 E. coli、P. aeruginosa、E. faecalis 等)和demiguisin(无单独活性,但与pachycephalamides协同抗 C. albicans),以及已知的rifamycin和ciromicin A。

**4.1 小鼠**

**4.1.1 免疫调节代谢物**

该部分重点讨论小鼠肠道微生物组来源的免疫调节脂质。Muribaculum intestinale 产生的MiCL-1(18:1-16:0心磷脂)通过激活TLR2/1异二聚体, potent 诱导促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-23的产生。

**4.2 其他哺乳动物**

该部分指出非人类哺乳动物的微生物 secondary metabolism largely unexplored。梅花鹿粪便来源的 Actinocorallia aurantiaca 产生含呋喃聚酮化合物(未测试抗感染活性);猪鼻腔微生物组的 Pseudomonas aeruginosa 产生已知抗菌物质pyoluteorin;猪共生菌 Streptococcus suis 的 RiPP suisactin 未测试 bioactive properties;但通过 HiTES 发现的threoglucins在高浓度下对其产生菌有抗菌活性。

**4.3 非人类脊椎动物微生物组探索展望**

该部分强调需要更深入探索实验室和野生小鼠微生物组,以阐明微生物化学如何影响基于小鼠的研究结果的可重复性。在One Health框架下,ARG与BGC丰度的相关性仍需从描述性阶段向天然产物 scaffold 发现推进。

**5 人类微生物组**

**5.1 可培养细菌实例**

该部分详述人类微生物组来源的多种抗感染天然产物。唾液链球菌产生的唾液杆菌素(salivabactin)对化脓性链球菌具有 potent 杀菌活性,在鼠类感染模型中疗效与青霉素G相当。表皮葡萄球菌产生的表皮素(epifadin)对金黄色葡萄球菌具有 potent 杀菌活性,通过破坏细菌膜完整性发挥作用,在棉花鼠鼻腔定殖模型中显示 in vivo 疗效。痤疮 Cutibacterium acnes 产生的痤疮杆菌素(cutimycin)是 RiPP 硫肽类,对MRSA和表皮葡萄球菌具有 potent 抗葡萄球菌活性,通过重塑毛囊微生物组比例发挥作用。Klebsiella oxytoca 产生的tilimycin和tilivalline通过毒素依赖性途径对鼠伤寒沙门氏菌产生定殖抗性。

**5.2 异源表达方法实例**

该部分重点讨论通过合成生物学策略获取不可培养微生物的天然产物。人类口腔宏基因组来源的 metamycins C和D通过 de novo 合成BGC并在 Streptomyces albus 中异源表达而获得,对多种口腔共生菌和 opportunistic 病原体具有 strong 抗菌活性。人类肠道未培养 Bilophila 菌株来源的bilothiazoles C和D通过类似策略获得,对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌有 weak 抗菌活性。

多个 RiPP 研究展示了合成生物学平台的威力:streptosactin(由 Streptococcus thermophilus 产生)在其产生菌中显示生长抑制活性;tryglycins(tryglycin A来自啮齿动物口腔菌,tryglycin B来自人类口腔菌 S. mutans)在纳摩尔浓度下 potent 抑制其他链球菌;bicyclostreptin A(来自 S. thermophilus)具有 unprecedented 结构 motif 和抗菌活性。Ayikpoe等人开发的高通量平台结合生物信息学与自动化BGC重构,以86%的成功率评估96个RiPP BGCs,发现30个化合物代表六个RiPP类别,其中多个lanthipeptides显示抗菌活性。

King等人对2229个人类微生物组项目基因组的系统挖掘,重构70个非冗余RiPP候选物,纯化21个lanthipeptides和4个lasso peptides。筛选发现多种化合物对临床相关多药耐药病原体具有 extended-spectrum 活性,或 narrow-spectrum 抑制万古霉素耐药肠球菌(VRE),或对 dysbiosis 相关物种选择性抑制。特别地,阴道 Lactobacillus iners 来源的LANII-687对健康阴道微生物组优势成员和主要人类病原体均具有 potent 抗菌活性。

van der Donk团队应用RODEO工具发现新型 nisin-like 类I lantibiotics,其中 Lan-Df(来自 Dorea formicigenerans)对多种临床相关病原体包括 Clostridioides difficile 具有 most potent 抗菌活性。Hourigan等人的相关研究揭示约30%的nisin BGCs与移动遗传元件相关,五代表物的异源表达均显示抗菌活性。

**5.3 免疫调节代谢物**

该部分详述人类微生物组来源的免疫调节脂质。化脓性链球菌心磷脂SpCL-1激活TLR2/1异二聚体,诱导 pro-inflammatory 细胞因子。摩根氏菌 Morganella morganii 的 atypical 心磷脂类似物MmDEACLs(以二乙醇胺替代中心甘油骨架)同样激活TLR2/TLR1并诱导IL-6。嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)的 a15:0-i15:0 PE在低剂量延迟暴露下抑制TNFα分泌并重置免疫激活阈值。Eggerthella lenta 来源的EIPIsM-1和 Collinsella aerofaciens 来源的CaPlsM在低pH下转化为 acetal-bearing lysoglycoglycerolipids,激活TLR2信号并诱导促炎细胞因子。

Bacteroides dorei 在亚治疗剂量四环素暴露下产生的doreamides A-F elicit robust 促炎反应并刺激 cathelicidin 生物合成。M. morganii 产生的indolimines(如indolimine-214)诱导DNA双链断裂和细胞周期 arrest。Campylobacter concisus 产生的trisindoline通过AhR信号诱导促炎细胞因子。Aneurinibacillus aneurinilyticus 产生的aneuristatin具有抗血管生成活性,抑制内皮细胞增殖和炎症纤维化。

**5.4 人类微生物组抗感染产物分析展望**

该部分指出,尽管宏基因组学研究展示了巨大 potential,但尚无产物进入 pre-clinical 评估之外。新思路在于 triggering 共生菌次级代谢产物的产生,为微生物组 based 疗法提供新机会。下一代益生元的 rational design 应结合代谢建模、营养分析和功能筛选,从生态调控转向 targeted chemical modulation。

**6 结论与展望**

结论部分全面总结:微生物组构成 vast 且仍 largely unexplored 的生物合成多样性 reservoir。当前研究 largely ecology-driven 且主要聚焦于最丰富 phyla 的代表,需要更多聚焦于可培养但 underexplored 微生物组成员的 activity-driven 研究。合成生物学方法作为 powerful 补充工具,但BGC的大尺寸和复杂结构、菌株特异性密码子使用偏好、以及特殊底物或辅因子的需求仍是主要瓶颈。大多数研究聚焦于单独培养的单菌株或依赖异源表达系统,忽略了复杂群落中微生物相互作用产生的 rich metabolic potential。合成群落(SynComs)可能提供 experimentally tractable 框架来 dissect 此类相互作用。

此外,已鉴定天然产物的 full spectrum of bioactivities 仅 partially explored,研究常仅测试 limited 的 test strains spectrum,且主要报告 positive bioactivities。随着机器学习的发展,包括阴性结果在内的 systematic studies 对改进预测模型至关重要。detailed mode-of-action studies 的缺乏限制了对其 pharmaceutical 和 translational potential 的 fully assessment。

未来,基因组和通路导向分析与标准化活性导向预选的 strategic 组合可能有效提高发现 promising 活性 profile 天然产物的可能性。最后,确定 promising lead candidates 作用机制的努力对于将发现转化为 realistic 治疗 prospects 至关重要。
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