细菌细胞间通讯的群感效应

自然界中的细菌大多数以生物膜的形式存在,这种存在方式增强了细菌对环境的适应性和病原菌的致病性。近年来研究表明,细菌群感效应(quorum—sensing)是调控生物膜形成和其它生物学功能的机制。细菌能够分泌特定的信号分子并感应它的浓度,当信号分子浓度达到阈值时,细菌就能够引发包括致病基因在内的相关基因的表达以适应环境的变化。由于生物膜的形成是病原菌致病性和其它要求一定细胞密度才能产生功能的基础,所以细菌群感效应的发现为防止病原菌的毒害作用提供了新的思路。     

细菌群感效应的猝灭

细菌群感效应（quorum sensing,QS）是一种细菌种间和种内信息交流调控机制.研究证明,细菌群感效应与细菌生物膜的形成和某些人体、植物病原菌的发病机制有关,目前它已成为医学、生物工程、农业和环境工程等领域的研究热点,有望在此基础上开发出控制生物膜形成和病原菌致病性的新方法.该文介绍目前已有的细菌群感效应的抑制方法（即细菌群感猝灭,quorum quenching）,主要包括降低R蛋白活性、抑制信号分子合成,以及降解信号分子等.     

细菌群体感应信号分子与抑制剂研究进展

具有群体感应系统的细菌通过相互交换一种自动诱导（autoinducer）信号分子来实现彼此问的信息交流。当信号分子积累到一定浓度时会改变细菌特定基因的表达,如生物膜的形成、生物发光行为、毒性基因的表达、孢子的形成等。近年来,人们发现了多种天然或者人工合成的群体感应抑制剂,可以干扰群感系统的信息回路。本文系统地阐述了细菌群体感应信息系统的划分、自体诱导分子及其抑制剂的研究进展。     

吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展

吲哚广泛存在于自然界,目前已知超过145种革兰氏阳性和阴性细菌能产生吲哚,其中包括许多病原菌。随着细菌密度感应系统及其信号分子作用机制研究的深入,吲哚已被证实是肠道病原菌如致病性大肠杆菌、迟缓爱德华氏菌、霍乱弧菌等一类细胞间重要的信号分子,并参与细菌的多种生理活动,如毒力、抗药性、生物膜形成、运动性、质粒稳定性、抗酸性、孢子产生等。更为重要的是,吲哚及其衍生物还参与协调菌群竞争,有益于人体肠道菌群平衡和免疫系统。本文在吲哚作为细胞间信号分子参与迟缓爱德华氏菌的毒力、抗药性、生物膜形成和运动性的研究基础上,对近年来吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展进行了综述。随着吲哚作用机制的进一步揭示,将有助于新型抗病原菌感染策略的研发和生物工程方面的应用。     

群感效应与链霉菌次生代谢调控

群感效应是细菌协调群体行为的一种外界信号传递机制,在细菌中普遍存在,参与细胞的多种生理过程。链霉菌中也存在群感效应,在抗生素等次生代谢产物的生物合成中起重要的调控作用;从自诱导信号分子的结构到信号传递机制都存在一定多样性,其中以A-因子为代表的γ-丁酸内酯类信号分子的作用机制研究最为深入。近几年在链霉菌中发现的PI-因子、M-因子以及一些特定的代谢产物则代表几类结构较新颖的信号分子,通过群感效应机制调控次生代谢过程;链霉菌中还发现胆固醇氧化酶、甘油等分子具有信号分子特征,不排除是通过群感效应来参与抗生素生物合成调控。本文主要就参与链霉菌次生代谢调控的几类群感效应系统的研究状况进行综述,重点阐述各类群感信号分子的结构和信号传递机制的不同,并对链霉菌群感效应的研究趋势以及在抗生素高产菌遗传育种中的应用前景进行了展望。     

群体感应与病原菌致病性研究进展

群体感应是细菌根据细胞密度变化进行基因表达调控的一种生理行为。当细菌密度达到临界阈值时能释放一些特定的自诱导信号分子,从而调节本种群或同环境中其他种群的群体行为。细菌群体感应参与包括人类、动植物、病原菌在内的多种生物的生物学功能调节,如生物膜的形成、毒力因子的产生、病原菌的耐药性等。深入研究病原菌群体感应系统的调控机制,将提高对病原菌发病机制的认识,有利于以群体感应作为防治疾病策略的研究。系统阐述了群体感应系统的组成类型、群体感应与病原菌致病性的关系,及其在抑制病原菌致病方面的应用。     

群体感应抑制剂研究进展

细菌群体感应(quorum sensing,QS)是一种依赖于菌体密度而普遍存在于微生物之间的沟通协调机制,控制着细菌的生长、增殖、致病性、生物膜形成及相关群体活动行为。通过阻断细菌群体感应信号,可以抑制病原菌的致病性。本文从群体感应角度总结了抑制病原菌的方法和研究进展,为临床新型抗菌药物的设计提供理论依据和新策略。     

细菌群体感应及其干扰策略的研究进展

群体感应（QS）广泛存在于细菌中,是细菌根据细胞密度变化调控基因表达的一种机制。许多植物病原菌依赖QS调控致病基因和毒性因子的表达,导致植物发病,因此通过抑制QS效应就为控制细菌病害提供了一种有效的方法。目前发现许多途径可以干扰细菌的QS,如：产生可使信号分子降解的酶,产生病原菌信号分子的类似物与信号分子受体蛋白竞争结合来阻断病原菌的群体感应,利用QS中信号分子来诱发寄主抗性。系统阐述了细菌QS及其干扰策略。     

细菌群体感应及其在病原菌防治中的应用

细菌分泌一种或多种化学信号分子,这些化学信号分子作为诱导因子感知和判断菌群密度和周围环境的变化。当菌群达到一定阈值时会启动一系列相关基因的表达以调控菌体的群体行为,细菌的这种生理行为称为群体感应。大量的研究表明,不同类型的细菌具有不同的群体感应系统。群体感应机制广泛存在于病原菌中,并与其侵染过程、毒力基因表达及致病性密切相关。利用这种群体感应机制作为靶点进行病原菌的防治是医学领域广泛关注的问题。在此就细菌群体感应及其在病原菌防治中的应用进行阐述。     

微生物信号分子降解酶研究进展

微生物细胞之间存在的信息交流称为群体感应。群体感应在实现微生物的生物学功能方面具有重要作用,包括调节致病性、参与生物膜的形成等。微生物能够分泌特定的信号分子,通过对信号分子的检测及应答,调控目的基因的表达。抑制信号分子的积累,能够干扰群体感应系统,使微生物丧失生物学功能。研究较为全面的一类信号分子是酰基高丝氨酸内酯(acylhomoserine lactone,AHL),此类信号分子可以通过酶法降解。目前已鉴定出的AHL降解酶主要分为AHL内酯酶和AHL酰化酶两类。综述了信号分子降解酶的来源、筛选方法、纯化技术、酶学性质、作用机制及在病害防治方面的应用。对信号分子降解酶的研究有助于完善群体感应系统的调控机制,并为微生物疾病的防治提供新策略。     

细菌群体感应调控多样性及群体感应淬灭

群体感应(Quorum sensing, QS)是细菌通过信号分子分泌、识别,从而调控基因水平转移、毒力因子分泌、芽孢产生及生物膜形成等群体行为的细胞交流机制。干扰信号分子的分泌、识别,可以阻断群体感应,实现群体淬灭。群体淬灭(Quorum quenching, QQ)是目前致病性控制、致腐性预防以及生物膜污染削减的重要策略之一。本文以群体感应信号分泌-识别-响应为主线,将群体感应分为等级、平行及竞争型三类调控方式,并对其特征进行了详细阐述;同时,探讨了信号分子类似物、信号分子降解酶剂、信号受体激活剂/抑制剂等策略在不同调控方式淬灭中的适用性;最后,对群体感应调控及淬灭进行了展望,以期为丰富细菌群体感应认知、促进群体淬灭应用提供参考。     

病原菌非编码sRNA的功能及研究新方法北大核心CSCD

细菌中的非编码小RNA(small RNA,sRNA)作为一种靶向调控分子在细胞生理代谢过程中具有重要作用。sRNA作用于特定靶标,调控基因的表达。大肠杆菌大约有100种sRNA,其中1/3sRNA需要伴侣蛋白Hfq的介导。病原细菌中sRNA分子如何调控致病基因的表达,目前研究仍处于初级阶段。本文将从生物膜形成、细菌耐药性以及对宿主的影响等方面,结合新颖的sRNA的研究方法,综述sRNA在调控代谢网络及控制病原菌致病性方面的作用。     

病原菌非编码sRNA的功能及研究新方法

细菌中的非编码小RNA（small RNA, sRNA）作为一种靶向调控分子在细胞生理代谢过程中具有重要作用。sRNA作用于特定靶标,调控基因的表达。大肠杆菌大约有100种sRNA,其中1/3 sRNA需要伴侣蛋白Hfq的介导。病原细菌中sRNA分子如何调控致病基因的表达,目前研究仍处于初级阶段。本文将从生物膜形成、细菌耐药性以及对宿主的影响等方面,结合新颖的sRNA的研究方法,综述sRNA在调控代谢网络及控制病原菌致病性方面的作用。     

细菌生物膜群体感应系统研究进展

细菌生物膜群体感应系统是指细菌通过分泌信号分子并通过感知其在周围环境中的浓度,调控某些基因的特异性表达及生理功能和生活习性的系统,是细菌生命活动的主要调控机制之一。通过对细菌生物膜群体感应的研究,可以了解其内部机理和特性,从而找到抑制生物膜有害作用的最好方法。对细菌生物膜群体感应系统的种类、特征和相关应用的研究进行综述。     

铜绿假单胞菌群体感应系统的研究进展

细菌的群体感应也称自身诱导,是指细菌通过产生和感应信号分子浓度的变化来监测其群体密度,协调群体行为的过程.自身诱导物随着细菌密度增高而增高,当自身诱导物达到某一阈值后,会与一些转录调节子结合,从而诱导或抑制多种基因的表达.群体感应系统内由多种信号分子和效应蛋白组成复杂的调节网络,调控包括细菌毒力因子产生与释放、生物膜形成、接合反应等,从而影响细菌的致病过程.本文主要对铜绿假单胞菌的群体感应系统及其与宿主关系、群体感应抑制剂等方面的研究进展进行综述.     

病原菌毒力岛研究进展

毒力岛作为基因组岛的一种亚类,是细菌染色体上具有特定结构和功能特征的可移动基因大片段,经基因水平转移（转导、接合或转化）获得,可使细菌基因组进化在短期内发生“量的飞跃”,直接或间接增强细菌的生态适应性,与病原菌的致病性密切相关。毒力岛存在于多种动植物病原细菌中,对于细菌的毒力变异、遗传进化甚至新病原亚种形成有重要意义。简要综述了病原菌毒力岛的研究进展,介绍了毒力岛的结构、功能特征及其在病原菌进化中作用。     

黄颡鱼暴发性出血病病原菌的分离鉴定及其生物膜形成特性

【背景】安徽省当涂县某池塘养殖黄颡鱼发生暴发性出血病,而当前对该病的病原存在争议。【目的】确定引起黄颡鱼暴发性出血病的病原菌,并明确分离菌株的生物膜形成特性,为从抗生物膜形成角度防治病原菌感染提供参考。【方法】取濒死期黄颡鱼病变脏器分别接种EPC细胞与培养基(TSB琼脂平板和血琼脂平板)分离病原,并通过人工感染回归试验确定其致病性;采用表型鉴定与16S rRNA基因序列分析相结合的方法鉴定分离菌株,并对其生物膜形成最佳条件、成膜能力及携带的生物膜形成相关基因进行研究。【结果】从病变脏器中分离纯化到一株优势菌株(HSY-2),对黄颡鱼的半数致死量为1.05×106 CFU/mL。经形态学、生化特性和细菌16S rRNA基因测序等分析确定分离株HSY-2为简达气单胞菌。其形成生物膜的最佳条件是将细菌接种TSB培养基于30 °C培养静置96 h,可形成中等强度的生物膜。同时,分离菌株携带气单胞菌甘油-3-磷酸脱氢酶D编码基因glpD、S-核糖同型半胱氨酸裂解酶基因luxS和LuxI家族蛋白同系物编码基因ahyI三种生物膜形成相关基因,但未检测到甘露糖敏感型血凝素菌毛合成蛋白Q编码基因。【结论】本实验为进一步研究简达气单胞菌生物膜形成的调控机制打下基础,并且从抗生物膜形成角度防治简达气单胞菌感染提供了参考。     

多酚干扰细菌群体感应研究进展*

多酚化合物是人类日常饮食中一类典型的天然产物,具有干扰分子信号通路、影响肠道菌群组成和保护人体肠道健康的功能。针对不同微生物群体感应(quorum sensing,QS)系统,多酚能够干扰细菌生物膜的形成和微生物致病性。介绍多酚的类型、来源和含量,总结多酚对多种QS相关表型,如菌体运动性、黏附性、生物膜形成和毒力因子的释放等具有的干扰作用,以及一些常见多酚对典型病原体的干扰作用,提出基于多酚的QS干扰在未来疾病治疗中面临的主要挑战。     

革兰氏阳性菌群体感应系统研究进展

细菌利用群体感应系统进行细菌间以及细菌与宿主间的交流,革兰氏阳性与阴性菌的群体感应系统差异显著,阳性菌的群体感应系统主要由寡肽类信号分子和受体蛋白组成,对细菌致病性等相关生理特性具有重要作用。就常见的革兰氏阳性菌：蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌的群体感应系统的基因组成、信号分子及其调控机制特点的研究进行了总结,对群体感应系统在细菌营养吸收、生物膜形成、毒力因子和孢子产生等重要生理活动的调节机制进行了重点阐述,为革兰氏阳性菌群体感应的相关研究提供了有益参考。     

群体感应系统介导细菌生物膜形成的研究进展

群体感应(QS)是微生物之间的通讯机制,通过信号分子调控基因表达,这种交流可使细菌表达不同的生理行为,包括病原微生物的毒性、对抗生素的形成、生物膜的形成与生长等。生物膜的形成对微生物的代谢、毒力因子的表达等密切相关。群体感应现象与生物膜的形成相互依赖,生物膜提供菌体聚集场所,避免群体感应信号分子的扩散,聚集菌体的群体感应现象为生物膜的形成提供基础。群体感应系统不仅可直接介导细菌生物膜的形成,还可调节胞内第二信使分子水平,间接调控生物膜的生成。本文中,笔者从直接和协同其他信号分子两方面对细菌生物膜形成机制研究进展进行综述,为在工业应用中降低细菌耐药性、指导食品生产安全、提高功能性生物膜产量等方面提供理论依据。