革兰氏阴性细菌LuxR/Ⅰ型群体感应抑制剂研究进展

细菌群体感应(Quorum sensing,QS)被视为对抗细菌感染与解决细菌耐药性问题的新靶点。以AHLs为信号分子的LuxR/Ⅰ型群体感应系统广泛存在于革兰氏阴性菌包括多种临床致病菌中,因此寻找LuxR/Ⅰ型群体感应抑制剂(Quorum sensing inhibitors,QSIs)是研发抗革兰氏阴性致病菌药物的重要途径。迄今为止,已知的LuxR/Ⅰ型小分子QSIs来源包括化学合成、天然产物与已知药物库的化合物,大分子则包括群体感应淬灭酶与群体感应淬灭抗体。本文总结了近年来LuxR/Ⅰ型QSIs研究进展,为新型抗菌药物研发提供理论依据。     

革兰氏阴性细菌LuxR/I型群体感应抑制剂研究进展

摘要：细菌群体感应（Quorum sensing, QS）被视为对抗细菌感染与解决细菌耐药性问题的新靶点。以AHLs为信号分子的LuxR/I型群体感应系统广泛存在于革兰氏阴性菌包括多种临床致病菌中,因此寻找LuxR/I型群体感应抑制剂（Quorum sensing inhibitors, QSIs）是研发抗革兰氏阴性致病菌药物的重要途径。迄今为止,已知的LuxR/I型小分子QSIs来源包括化学合成、天然产物与已知药物库的化合物,大分子则包括群体感应淬灭酶与群体感应淬灭抗体。本文总结了近年来LuxR/I型QSIs研究进展,为新型抗菌药物研发提供理论依据。     

具有群体感应抑制活性海洋放线菌的分离和鉴定

群体感应系统在许多致病菌的致病过程中发挥了重要的作用, 可作为开发新型抗菌药物的理想的靶标, 筛选高效的群体感应抑制剂有望成为解决细菌耐药问题的一个有效途径。我们从胶州湾海泥中分离得到放线菌47株, 其发酵提取物经紫色杆菌CV026模型筛选后, 发现放线菌WA-7提取物具有群体感应抑制活性, 且在有效浓度时对细菌的生长没有影响。16S rDNA分析表明WA-7应属于Streptomyces属。进一步研究表明, WA-7提取物能够显著降低紫色杆菌受群体感应调节的紫色菌素产量和相关蛋白酶的表达量, 且呈浓度依赖性。     

群体感应及其在动物病原菌致病中的作用

摘要: 群体感应是指微生物群体某些基因的表达受到与群体密度相关的信号分子调控的现象。微生物以酰基高丝氨酸内酯化合物,某些短肽分子,呋喃酮类化合物,以及一些小分子物质为信号分子,介导不同的群体感应系统。各群体感应系统之间以平行协同或层次串连的方式组织起来调控微生物各种基因。众多病原菌致病基因的表达与群体感应密切相关,主要表现在：群体感应帮助微生物对宿主的侵袭和定殖;调控毒力因子的产生和作用于宿主;以及介导病原菌对宿主的免疫能力和药物抗性。进行群体感应对微生物致病过程调控的研究,将有利于从群体感应入手进行病原菌防控新策略的探索。     

RND家族外排泵及其与微生物群体感应系统的相互关系

抗生素耐药性一直是细菌病害防治的难题,药物外排泵过量表达是细菌耐药性形成的重要机制之一。在革兰氏阴性细菌中,RND(Resistance-nodulation-cell division)家族外排泵在耐药性中发挥着重要作用,近年来的研究表明,依赖于小分子信号物质进行调控的群体感应系统与RND外排泵家族之间存在紧密的相互作用关系。本文在介绍RND家族外排泵的结构、转运机理和群体感应系统的类型及调控方式的基础上,剖析了群体感应系统对RND外排泵的调控机理以及RND外排泵对群体感应系统信号分子转运的影响。深入研究RND家族外排泵与群体感应系统之间的相互依赖、相互制约关系有利于阐明RND家族外排泵的调控机理,并有可能为克服微生物耐药性问题提供新的思路。     

微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展

微生物通过群体感应监控范围内菌体数量并调节其自身相关基因的启动表达,进而完成对质粒的接合转移、毒力因子的表达、抗生素的产生和稳定期的进入等一系列相关生命活动的控制,因此群体感应对细菌群体的稳定有重要作用,随着对群体感应系统研究的深入,群体感应相关基因元件及调控原理逐渐清晰,也有许多群体感应系统被应用于实践中。本文中,笔者综述了几种当今研究比较清楚且有代表性的微生物群体感应系统及其调控元件,并且介绍了利用群体感应相关元件构建基因开关实现代谢流的动态调控,以及利用致病菌的群体感应实现微生物的检测及杀灭的应用。     

海洋微生物群体感应与群体感应淬灭的开发利用

群体感应与感应淬灭在微生物中普遍存在,群体感应通过调控基因表达赋予细菌有益或有害的特性,这些特性与人类健康、农业及水产养殖等领域密切相关。群体感应现象首先发现于海洋环境,近几年海洋采样等相关技术的发展,极大促进了海洋微生物的群体感应与淬灭研究的快速发展。本文对细菌及典型真菌的群体感应作用机制、信号分子的多样性以及其与细菌致病性的相关性进行了阐述,对群体感应淬灭的机制与意义、淬灭因子多样性以及相关酶资源的发掘也进行了分析和展望。     

药物外排泵与生物被膜在微生物耐药机制中的相关性研究进展

生物被膜是介导微生物耐药与多重耐药的一大热点机制,涉及微生物的生长代谢、耐药基因等基因表型改变、群体感应系统的调控及药物外排泵等多重因素。耐药基因、药物外排泵与生物被膜在微生物耐药机制中,具有复杂而密切的相互影响。分别从生物被膜对药物外排泵、耐药基因的影响,药物外排泵对生物被膜的影响,以及药物外排泵和微生物生物被膜共同的调节因素,对近年来的相关研究进展作一综述。     

铜绿假单胞菌群体感应抑制物筛选系统的构建及其应用

针对调控铜绿假单胞菌致病基因表达的群体感应系统,将相关基因lasI和rhlA的启动子域与蔗糖致死基因相融合,构建出一个能通过菌体生长量来检测群体感应系统小分子抑制物的筛选体系。并在特定条件下,对一系列中药提取物进行筛选,同时用荧光筛选系统对结果进行验证。以此筛选出3种中药提取物对铜绿假单胞菌群体感应系统有不同程度的抑制作用。这3种中药分别隶属于爵床科、败酱科和萝藦科植物。本研究所构建的筛选体系能有效地筛选群体感应系统的抑制物,为进一步了解和控制细菌的致病感染过程和新药物的研究提供了一个有用的工具。     

细菌群体感应信号网络及其应用

群体感应（Quorum sensing,QS）是一种细菌细胞与细胞间的通讯系统,即细菌通过分泌扩散性小分子信号感知细菌群体的密度,从而引起一组特定基因在转录水平协调表达。大量研究已表明,群体感应系统控制细菌多种生理行为和过程,以及与真核宿主（寄主）的互作。参与群体感应调控的信号分子多种多样,QS系统所调控的功能也具有多样性,甚至菌株专化性。通过聚焦同一细菌中由多个QS系统组成的信号网络,综合评述了不同QS系统之间如何相互作用全局调控基因表达,以及QS系统如何通过与其它全局调控系统整合精细调节细菌的社会行为以及环境适应性及其应用前景。     

群体感应QseB/QseC系统对外界环境变化的响应机制

细菌群体感应(quorum sensing, QS)是一种细菌种群之间和与环境之间的相互作用机制，不仅可以评估其自身物种的种群密度，还可以评估给定环境中其他细菌物种的种群密度，是维持细菌感知并响应环境变化的重要协调途径。编码鞭毛表达和组装以及运动性的基因是潜在的毒力相关因子，受细菌种群密度调节，利用群体感应激活。QseB/QseC双组分系统是参与鞭毛和运动基因调节的群体感应调节级联反应的一个重要组成部分。本文综述了细菌群体感应系统的种类及其作用，将近年来有关QseB/QseC双组分系统介导的群体感应系统结构功能、QseB/QseC信号转导调控机制以及QseB/QseC双组分系统在调控细菌致病性、生物膜形成、鞭毛运动性等方面所发挥的作用进行整理、归纳和总结，并对目前研究不足的地方作出了展望，希望能找出下一个研究的方向。对QseB/QseC信号系统介导的群体感应机制的深入研究，不仅为解决细菌耐药及致病机制等问题提供新思路，还可能为开发疫苗和药物提供新靶点。     

耐药淋球菌相关核苷酸序列的克隆与初步分析*

为克隆淋球菌染色体耐药相关核苷酸序列,我们利用抑制性消减杂交技术构建耐药性淋球菌与标准参考菌株差异DNA消减库,从中筛选淋球菌耐药相关核苷酸序列。通过初步筛选,对克隆得到的DNA片段进行测序,经GenBank和淋球菌基因组序列库检索分析,发现5个未知新核苷酸序列。这些核苷酸序列可能与淋球菌染色体耐药性相关,将为研究淋球菌耐药性提供新的实验对象。     

细菌群体感应与细菌生物被膜形成之间的关系

由于滥用抗生素,人类致病菌的耐药日益成为全球性的公共卫生难题。据统计,细菌感染80%以上与细菌生物被膜有关。近年来,有关细菌群体感应和细菌生物被膜的形成乃至机理已有报道,但就群体感应与细菌生物被膜的关系却报道较少,而揭示二者之间的关系可能会为解决致病菌耐药问题提供一个全新的思路。本文立足群体感应和细菌生物被膜的形成机制,结合本课题组的阶段性研究内容,拟阐明细菌群体感应与生物被膜形成的关系。     

噬菌体群体感应系统及其分子机理研究进展

群体感应(Quorum Sensing,QS)是微生物群体在生长过程中,随着群体密度的增加,其分泌的"信号分子"的浓度达到一定阈值后与微生物体内特定受体结合,从而影响微生物特定基因表达,导致其生理和生化特性的变化,表现出少量菌体或单个菌体所不具备的特征。1994年Fuqua提出群体感应概念后就成为微生物领域的研究热点。然而,群体感应的研究主要集中在细菌中,但近年来群体感应在噬菌体、真菌中也不断被发现,尤其自2017年Erez在多种枯草芽孢杆菌噬菌体中发现群体感应现象,并且揭示噬菌体群体感应主要调控其溶源-裂解途径的转换。近年来的研究又陆续在其他噬菌体中发现了群体感应。本文综述了噬菌体群体感应系统最新研究进展及其相关的基因功能和分子机理。     

水产动物常见病原菌的耐药性分析及中草药体外抑菌活性的检测

目的了解安徽省水产动物常见病原菌的耐药现状和耐药机制,探讨27种单味中草药和5个中草药复方配伍对耐药菌株的体外抑菌活性。方法分别采用K-B纸片琼脂扩散法和双纸片增效法检测常见病原菌的耐药性和ESBLs,同时使用平板打孔法和改良微量稀释法检测中草药的体外抑菌活性。结果4种常见病原菌的23个分离株对常用的5类抗生素均呈现不同程度的耐药性,其中铜绿假单胞菌的耐药谱最广,对14种抗生素的耐药率均为100%。供试菌中仅检出2株铜绿假单胞菌为产ESBLs株,检出率为8.69%。黄连、大黄、金银花、夏枯草、地锦草、丹皮、马齿苋和连翘8种中草药对供试耐药株均有较强的抑制活性,其中黄连、大黄和金银花的抑菌活性尤为明显,其MIC值分别介于1.96~125 g/L、7.84~125 g/L和15.68~250 g/L。5个复方配伍中以复方5的配伍效果最好,其MIC值为1.96~15.68 g/L,抑菌活性显著优于单味药;其次是复方1和复方3,其MIC值为1.96~62.72 g/L;复方2和复方4的配伍效果差,其MIC值为31.36~125 g/L。结论4种23株常见病原菌均为耐药菌株,产生ESBLs是铜绿假单胞菌高度多重耐药的主要机制之一。黄连、大黄、金银花和复方5配伍对常见病原菌耐药株具有良好的抑菌活性。     

细菌群体感应“合作-欺骗”研究进展

细菌利用信号分子进行细胞间的交流即为群体感应.群体感应调控着生物膜形成、公共物质合成、基因水平转移等一系列社会性行为.在群体感应过程中,公共物质分泌后可以被群体中任何个体所使用即合作;亦可以被一些不分泌公共物质的个体所使用形成欺骗.群体感应合作-欺骗既可能在种群中稳定维持,也可能由于欺骗子的快速增长造成种群崩溃.欺骗子致种群崩溃为病原菌控制新策略研发带来了希望,是目前群体感应研究方面的前沿和热点.本文在介绍细菌群体感应合作及欺骗的基础上,分析了群体感应合作-欺骗生态关系形成和发展的影响因素,重点从亲缘选择、谨慎代谢、代谢限制(基因多效型)、群体感应监管等方面探讨了细菌群体感应合作-欺骗的稳定维持机制,并对细菌群体感应合作-欺骗的相关研究进行了问题总结和展望,以期为深入理解群体感应、微生物种群生态提供参考.     

真菌群体感应信号分子及群体感应猝灭的研究进展

群体感应(quorum sensing,QS)是微生物中普遍存在的细胞间通讯系统,细菌中的研究较为深入,近年来在真菌中也有发现。微生物通过向环境释放可扩散的群体感应信号分子(quorum sensing molecules,QSM)来感知群体密度并调控自身的生理行为,以适应环境的变化。目前验证的真菌QSM包括醇类、脂氧合物、小分子肽以及某些挥发性物质。除影响种内的生长发育及次级代谢物产生外,真菌QSM还与其侵染能力、致病性和毒素产生有关,为了抵御QS的不利影响,生物共同进化过程中相应地出现了群体感应淬灭(quorum quenching,QQ)机制,QQ能够修饰或抑制QSM的合成从而破坏QS。本文中,笔者对国内外近10年来对真菌QSM种类、生理作用及QQ的研究进展进行综述,以期为深化真菌群体感应机制的研究提供参考。     

细菌信号小分子耐药机制的相关研究进展

细菌耐药性问题已逐渐成为社会广泛关注的问题。然而,可运用于临床的新型抗生素却十分匮乏。这主要是因为细菌的耐药机制极其复杂,我们对细菌耐药机制的理解不够全面和深入。近几年,多种生物小分子被发现能够使细菌获得广谱的耐药性,并被证明是广泛存在于细菌中的一种耐药机制,这是对目前细菌耐药理论和模型的一个非常重要的补充,更有助于在抗生素的研发过程中寻找新的作用靶标。我们通过总结分析一氧化氮、硫化氢及吲哚这3种信号小分子与细菌耐药的相关研究进展,探讨信号小分子使细菌获得耐药性的相关机制。     

群体感应与微生物耐药性

微生物耐药性已成为全球关注的严重问题,其演化机制和调控机理也已成为研究热点。近年来的研究发现,一些微生物耐药性机制受到群体感应系统的调控。群体感应是一种在微生物界广泛存在并与菌体密度关联的细胞-细胞间的通讯系统。高密度的菌落群体能够产生足够数量的小分子信号,激活下游包括致病毒力和耐药性机制在内的多种细胞进程,耐受抗生素并且危害寄主。本文结合国内外最新的研究进展,对微生物群体感应系统的研究现状进行了概括性介绍,重点阐述了群体感应系统对微生物耐药性机制的调控作用,如微生物生物被膜形成和药物外排泵调控等方面的作用,并探讨了利用群体淬灭控制微生物耐药性的新策略。     

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。