讲座纪要 | 古人类牙结石中抗菌活性物质的发掘和机制研究

2026年10月16日上午，四川大学考古科学中心主办的“考古科学论坛”第94期在江安校区文科楼二区518会议室举行。四川大学华西口腔医学院徐佩博士研究生应邀作题为《古人类牙结石中抗菌活性物质的发掘和机制研究》的学术讲座，讲座由四川大学考古科学中心张桂英实验师主持。

古人类牙结石是古代牙菌斑矿化形成的生物性沉积物，能够保存微生物DNA、蛋白质等分子信息，为研究古代口腔微生物群落及其功能提供重要材料。本次讲座以“古人类牙结石中抗菌活性物质的发掘和机制研究”为主题，围绕古代宏基因组资源、人工智能辅助抗菌肽挖掘及候选肽的抗龋功能验证展开，介绍了相关研究背景、国内外研究进展及课题阶段性成果。

讲座首先介绍了龋病发生与口腔生物膜之间的关系。变异链球菌能够利用糖类产生酸性物质，并通过合成胞外多糖促进细菌黏附、生物膜形成及局部酸性环境维持，在龋病发生发展中发挥重要作用。因此，除关注细菌生长抑制外，干预胞外多糖和生物膜基质也是探索防龋策略的重要方向。抗菌肽具有序列和功能多样性，其作用可能涉及细胞膜、胞内靶点及生物膜相关过程，为开发新的口腔微生物干预手段提供了研究思路。

讲座重点梳理了人工智能辅助抗菌肽发现的研究进展。随着宏基因组测序和机器学习技术的发展，研究者能够从大量尚未经过培养的微生物序列中寻找潜在活性短肽，拓展传统抗菌物质筛选的资源范围。在研究方法方面，讲座介绍了从古人类牙结石宏基因组中挖掘候选肽的基本流程，包括原始测序数据质量控制、宿主序列去除、宏基因组组装、编码序列预测及古DNA相关证据评估，随后利用不同AI模型开展抗菌肽预测，结合序列去冗余、已知抗菌肽数据库比对及理化性质分析确定验证对象。

在此基础上，报告介绍了候选肽及后续功能评价工作，并重点展示了其中候选肽对变异链球菌的作用，候选肽对细菌生长、生物膜总量及胞外多糖的均有影响，其作用可能涉及生物膜形成过程中的不同环节。扫描电镜和激光共聚焦观察进一步补充了上述功能结果，候选肽处理后的生物膜基质减少，结构发生变化；激光共聚焦结果显示，胞外多糖信号减少，而细菌生物量虽有下降，但差异未达到统计学显著水平。

安全性与体内评价方面，讲座汇报了候选肽的溶血性、细胞毒性检测及大鼠龋病模型相关工作。在已测试条件下，未观察到明显溶血或细胞毒性。动物实验通过终点样本收集及Keyes评分评价龋坏程度，同时，结合心、肝、脾、肺、肾的HE染色观察组织形态，为体内安全性评价提供补充。上述结果进一步明确候选肽的体内效果与安全范围。

讲座最后，参会师生围绕候选肽作用的个体差异、古代来源序列对现代微生物的适用性、低活性候选肽的后续优化等问题进行了讨论。