涡虫 TatD DNase 抗生物膜研究登 Environmental Research

山东九一生物科技股份有限公司与山东理工大学生命与医药学院合作团队的研究论文 Identification and Characterization of TatD DNase in Planarian Dugesia japonica and Its Antibiofilm Effect，发表于环境科学领域国际期刊 Environmental Research（2024 年第 251 卷，DOI: 10.1016/j.envres.2024.118534）。研究首次系统表征了涡虫的 TatD DNase 酶，并证实其重组蛋白与 T7 噬菌体展示形式均能有效抑制细菌生物膜形成，为新一代抗生物膜制剂的开发提供了候选分子。

涡虫是生物学里著名的"再生冠军"——切成若干段后每一段都能再生为完整个体，同时它拥有一套简化而精巧的免疫系统，是研究先天免疫与再生机制的理想模型。TatD DNase 则是一类在脊椎与无脊椎动物中广泛存在、参与多种生理过程的核酸酶。这项研究把两者结合到一起：涡虫体内有没有 TatD DNase？它在免疫防御和再生中扮演什么角色？能不能拿来用？

研究团队克隆获得了涡虫 TatD DNase（DjTatD）的开放阅读框，证实其序列与功能位点的进化保守性，并解析了蛋白三维结构中的活性位点与底物结合机制。重组表达纯化后的 rDjTatD 经酶学表征显示：该基因主要在咽部表达，当涡虫受到脂多糖、肽聚糖以及革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌刺激时，其表达量发生显著变化，提示其参与先天免疫应答。RNA 干扰实验进一步表明，DjTatD 与 DN2 家族基因共同参与咽部再生过程，两者可能互为功能补充。

最具应用价值的发现在抗生物膜层面：无论针对何种细菌来源的生物膜，rDjTatD 与 T7 噬菌体展示形式的 T7DjTatD 都能有效减少生物膜的形成。论文指出，经过进一步优化后，两者有望开发为高效抗生物膜制剂。生物膜正是水处理与养殖行业最顽固的难题之一——管道内壁、填料表面、养殖水体中的病原生物膜不仅腐蚀设备、降低换热与传氧效率，还是病原菌的"庇护所"，常规消毒剂很难穿透。

九一生物的业务场景与这一方向天然契合。养殖场水线、循环水系统、污水处理构筑物中的生物膜控制，长期依赖化学清洗与消毒，存在残留与耐药风险；以核酸酶为代表的酶法抗生物膜方案，提供了更安全、更可持续的替代思路。2025 年 9 月，九一生物与山东理工大学生命与医药学院签订校企产学研合作协议、共建淄博市合成生物学与新医药应用重点实验室，此类功能酶的工程化开发正是双方重点对接的方向之一。从基础发现到产品落地，这篇论文是一个扎实的起点。

论文引用：Yu T., Sun Z., Cao X., Yang F., Pang Q., Deng H. Identification and Characterization of TatD DNase in Planarian Dugesia japonica and Its Antibiofilm Effect. Environmental Research, 2024, 251(Pt 1): 118534. DOI: 10.1016/j.envres.2024.118534（山东理工大学生命与医药学院、山东九一生物科技股份有限公司合作成果）。