近期，我校生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室尹健教授团队在自闭症相关细菌鲍氏梭菌（Clostridium bolteae）糖类抗原的全合成及免疫学研究方面取得新进展。研究成果“Chemical synthesis elucidates the key antigenic epitope of the autism-related bacterium Clostridium bolteae capsular octadecasaccharide”在线发表于国际权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》（DOI: 10.1002/anie.202007209）。
自闭症是一种发育障碍类疾病，主要表现为儿童的社会化障碍、语言沟通障碍和行为习惯障碍。自闭症患者通常饱受便秘、腹泻等慢性胃肠道不适症状的折磨，研究表明这一情况与患者肠道中某些菌群的过度繁殖有关。肠道菌群分析发现自闭症患者体内普遍存在鲍氏梭菌，而这种梭菌未在正常人群中检出。对重症自闭症患儿的胃肠道病症开展万古霉素治疗中，发现胃肠道不适症消除过程中，80%患儿的自闭症症状也得到了显著缓解。然而，抗生素治疗停止后数周相关自闭症症状便会复发，表明相关肠道致病菌与自闭症的发生与发展存在一定关联。若要明确肠道菌群与自闭症相关性，需要通过根治或长期抑制特定肠道致病菌感染，以便开展系统探究。鉴于抗生素治疗并不能完全消除鲍氏梭菌的感染，而长期服用会造成耐药菌的产生，因此亟需研发能够根除肠道中鲍氏梭菌感染的疫苗等其他治疗方法。
尹健教授致力于通过化学合成驱动高免疫活性糖类物质的发现与应用，已完成多种重要人类致病菌糖类抗原的全合成和免疫活性研究（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59,13362; J. Am. Chem. Soc., 2018, 140: 3120; Chem. Commun., 2020, 56: 344; Chem. Eur. J., 2018, 24: 2868; Front. Chem., 2020, 8: 258）。在开展复杂寡/多糖全合成的过程中，团队着力发展糖链合成新策略，有效提高了各糖类抗原的制备效率。立体选择性一直是通过糖基化反应制备寡/多糖过程中的重要任务，也是评价一个糖基化反应整体效率的关键指标。在自然界聚糖结构中存在的各种糖苷键类型中，以β-甘露糖和β-鼠李糖为代表的1,2-顺式-β-糖苷键的选择性生成一直是糖化学的难点。自闭症相关鲍氏梭菌的荚膜十八糖便含有大量1,2-顺式-β-糖苷键，尹健教授团队通过模块化组装策略实现了该多糖结构中1,2-顺式-β-糖苷键立体专一性合成。基于多糖的二糖片段开展了1,2-顺式-β-糖苷键的合成方法优选，首先以4,6-O-苄叉基进行糖基供体构象锁定，通过预活化糖基化方法与糖基受体反应，立体专一性制得1,2-顺式-β-二糖。通过无构象锁定糖基供体的比较实验，发现4,6-O-苄叉基的糖基供体构象锁定效应在立体选择性糖基化中发挥关键作用。此外，利用β-葡萄糖基化-2号位构型翻转策略，可在无构象锁定效应作用下，完成1,2-顺式-β-二糖的立体专一性制备，并通过模块化组装策略成功制备了四糖至完整十八糖。经动物免疫获得鲍氏梭菌抗血清，糖芯片分析表明四糖是重要抗原表位，为鲍氏梭菌荚膜多糖免疫表位探究和糖缀合物疫苗的开发提供了理论基础。
尹健教授为论文通讯作者，我校博士研究生蔡军涛为论文第一作者，青年教师胡静副教授和秦春君博士为论文共同第一作者。上述研究得到了国家自然科学基金（21877052，21907039），江苏省自然科学基金（BK20180030，BK20190575），国家轻工技术与工程一流学科计划（LITE2018-14）的资助。食品科学与技术国家重点实验室分析测试中心顾小红老师、生工学院分析测试平台刘海丽老师为研究的开展提供支持。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202007209
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