曲霉生物膜的形成过程与结构特征

目的 研究曲霉生物膜的形成过程和结构特征.方法 我们利用一个曲霉生物膜体外模型研究其形成过程和结构特征.将200 μL浓度为1×10<'5>孢子/mL的受试曲霉(烟曲霉AF293,黄曲霉BMU03940,土曲霉BMU00802,黑曲霉BMU04689)的孢子悬液加到24孔组织培养板中的无菌塑料细胞培养盖玻片上,37℃孵育不同时间(0、2、4、8、10、12、16、18、24、48、72 h),加入25 μmol/L的FUN-1室温避光染色后,用波长488 nm激光激发,通过共聚焦激光扫描显微镜观察曲霉生物膜的形成过程;再用波长为488 am和633 am激光同时激发,将两个波长下的图像叠加后观察曲霉生物膜的活力;利用:XYZ轴成像观察其结构特征.在上述不同的时间点用钙荧光白染色后,用波长为405 nm的紫外光激发,观察曲霉生物膜细胞外基质的产生.结果 烟曲霉AF293在第4 h即开始有散在的孢子黏附于盖玻片上;8 h时孢子开始萌芽,10～12 h菌丝延长形成单细胞层;16～20 h菌丝缠绕形成多层立体结构;24 h形成一个具有复杂的三维立体结构特征的多细胞菌落,菌丝有序排列,细胞外基质弥散的分布在菌丝的周围;48～72 h生物膜逐渐成熟.成熟的烟曲霉生物膜是由细胞外基质包裹的有序排列的菌丝形成的复杂立体结构.黄曲霉BMU03940、土曲霉BMU00802、黑曲霉BMU04689与烟曲霉AF293有类似的生物膜发育阶段,包括黏附、孢子萌芽、菌丝延长、菌丝有序排列形成三维立体结构.结论 烟曲霉、黄曲霉、土曲霉和黑曲霉在体外都能形成典型的生物膜,它的形成过程和结构特征与其他真菌生物膜类似.     

腹泻仔猪源致病性大肠杆菌生物膜与耐药性及毒力的相关性

【目的】探讨腹泻仔猪源致病性大肠杆菌生物膜形成能力及其与耐药性、毒力之间的相关性。【方法】收集临床分离鉴定的129株致病性大肠杆菌,采用96孔微量板法、K-B法、微量稀释法、寇氏改良法分别测定体外生物膜形成能力、耐药表型、生物膜菌与浮游菌的最小抑菌浓度(MIC)、对小鼠的半数致死量(LD_(50))。【结果】129株致病性大肠杆菌生物膜阳性率为96.1%,以弱阳性(1+)为主;分离株对四环素、氨苄青霉素、阿莫西林的耐药率分别为92.2%、92.2%、93%,对亚胺培南的耐药率最低为1.6%,共呈现94种多重耐药谱,其中以阿莫西林-氨苄青霉素-四环素-强力霉素-复方新诺明-甲氧苄啶构成比最大,为86.0%,且其与环丙沙星、氟苯尼考、左氧氟沙星、诺氧沙星、头孢拉定及头孢哌酮的耐药性有相关性(P0.05),环丙沙星和氟苯尼考对生物膜形成菌的MIC较对应浮游菌分别提高2-16倍和8-16倍;生物膜形成能力3+的菌株LD_(50)最大。【结论】腹泻仔猪源致病性大肠杆菌普遍具有生物膜形成能力,呈现多重耐药,生物膜形成菌对环丙沙星及氟苯尼考的耐药性与生物膜形成能力呈正相关,但随着生物膜形成能力的增强,LD_(50)值则相应增大。     

烟曲霉相关基因、转录因子在其细胞壁重塑、稳态和生长定位中的作用

<正>烟曲霉（Aspergillus fumigatus）是一种腐生的丝状真菌,其营养菌丝存在于土壤、空气和有机物质中,是免疫功能严重受损患者最常见的感染性死亡原因之一。烟曲霉细胞壁是一个动态的结构,这种动态结构成为其对抗环境的主要防线[1]。由于支持烟曲霉生长和繁殖的自然过程的变化或者所处环境应激反应,其细胞壁会经历持续的生物合成和重塑[2]。研究发现,许多基因可通过改变细胞壁成分含量而使细胞壁结构重塑。烟曲霉分生孢子的形成也会伴随着孢子细胞壁的重塑[3-4]。另外,相关基因、转录因子会控制细胞壁的生物合成,调节烟曲霉细胞壁的稳态[5-6]。分生孢子发展形成菌丝的过程、基因的正确定位对烟曲霉的致病相当关键[7]。抵抗宿主环境压力的机械强度主要由其细胞壁提供,所以细胞壁的破坏对菌丝形态有深远的影响。鉴于烟曲霉细胞壁在真菌生理学中的重要作用,它被认为是抗真菌药物的一个极好的靶点。     

单核细胞抗烟曲霉感染作用的研究进展

烟曲霉是临床常见的机会性致病真菌,好发于免疫低下人群,常因吸入孢子导致肺部感染,治疗困难。烟曲霉的致病性与其较强的生存能力有关,但主要取决于宿主免疫状态,尤其是天然免疫功能。单核细胞是天然免疫的重要效应细胞,可分化为树突细胞和巨噬细胞。依据其表面分子分型,单核细胞功能上分别以吞噬抗原、呈递抗原和杀伤抗原为特点,在抗烟曲霉感染中具有较高的抵御能力和诊断价值。现阶段研究基于不断发展的荧光标记、灌流培养、光谱成像、基因敲除等技术,通过体外细胞实验和小鼠体内实验,观察到单核细胞与烟曲霉相互作用。在烟曲霉孢子入侵早期,单核细胞即启动基因表达,直接杀灭孢子,也可通过增强中性粒细胞杀孢子活性间接参与抗感染免疫调节,其中白细胞介素家族可能是关键信号分子。     

环境因子对鳗弧菌生物膜形成的影响

【背景】鳗弧菌是海产动物弧菌病的主要病原,在海水水域中广泛存在。鳗弧菌为了适应环境变化会生成生物膜,形成自我保护,对其防治是水产养殖行业的一大难题。【目的】探讨致病性鳗弧菌(Vibrio anguillarum)BYK0638生物膜的形成特性,为进一步研究鳗弧菌生物膜形成机制和致病机理提供参考。【方法】采用改良的微孔板法研究静置培养条件下鳗弧菌(V.anguillarum)BYK0638在96孔酶标板上的成膜情况,CCK-8法(Cell counting kit-8)定量检测生物膜中鳗弧菌的活力。【结果】鳗弧菌BYK0638能够在聚苯乙烯酶标板上形成稳定而明显的生物膜,其生物膜的OD450值在24 h达到峰值,60 h后趋于稳定;在107-108 CFU/m L范围内,鳗弧菌生物膜的OD450值显著高于其他试验组(P0.05);25°C时的生物膜OD450值显著高于其他温度生物膜的形成量;在p H 4.0-11.0范围内,当p H值为7.0时鳗弧菌形成的生物膜量最高,在p H值为3.0和12.0时鳗弧菌几乎不形成生物膜;在TSB培养基中加入0.03-2.00 mmol/L Ca Cl2,鳗弧菌生物膜形成量与未添加Ca Cl2对照组无显著性差异;在TSB培养基中加入0.03 mmol/L Mg Cl2,可促进鳗弧菌生物膜形成;Na Cl浓度为5%时,形成的生物膜OD450值最高;鳗弧菌在大黄鱼表皮黏液、肝脏、前肠、后肠组织提取液包被的96孔酶标板上形成的生物膜显著高于其他黏液和组织提取液包被组(P0.05)。【结论】致病性鳗弧菌BYK0638能形成稳定而明显的生物膜,其生物膜形成与外界环境因子变化有密切的关系,培养时间、初始菌浓度、温度、p H、Mg2+、盐度及不同组织和黏液等各种环境因子均能显著影响鳗弧菌生物膜的形成。     

致病性曲霉的耐药性研究进展

随着抗真菌药物在临床上的广泛使用,致病性真菌的耐药率越来越高,耐药曲霉对侵袭性曲霉病的诊治产生了重要影响。目前,致病性曲霉耐药性的确定主要依靠抗真菌药敏试验和分子诊断。在有关曲霉耐药机制的研究中,报道最多的是曲霉对唑类药物的耐药,其机制主要包括外排泵表达增加、靶酶Cyp51突变和表达水平增高、形成生物膜,以及热休克蛋白90（Hsp90）介导的信号通路参与而导致的耐药。本文就上述领域近年来的主要进展进行综述。     

猪源肠外致病性大肠埃希氏菌的生物膜形成能力及耐药性

[背景]猪源肠外致病性大肠埃希氏菌(extraintestinal pathogenic Escherichia coli,ExPEc)是一种严重危害养猪业的病原菌,有关其生物膜形成能力与耐药性的研究报道很少。[目的]探讨从病猪肺脏中分离鉴定的3株ExPEc的生物膜形成能力及耐药性,为从抗生物膜形成角度防治猪肠外大肠埃希氏菌病提供参考。[方法]采用96孔板结晶紫染色法结合正交实验优化猪源ExPEc分离株的生物膜形成最佳条件与成膜能力;通过扫描电镜观察各菌株生物膜的形态结构;利用PCR方法检测其携带的生物膜形成相关基因;采用微量肉汤稀释法测定抗生素对生物膜态与浮游态下猪源ExPEc分离株的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)。[结果]3株猪源ExPEc的最佳成膜条件并不一致,但在各自最佳条件下均能形成很强的生物被膜且同时携带10个生物膜形成相关基因(pgaA,pgaB,pgaC,pgaD,luxS,fimA,hipA,iha,flhC,flhD)。扫描电镜观察显示,菌株SE-1聚集后可形成片状生物膜,菌株SE-2和SE-3聚集后可形成多...     

单增李斯特菌生物膜及其形成机制的研究进展

单增李斯特菌(Lm)是重要的人兽共患食源性病原菌。Lm生物膜与其致病性和耐药性密切相关。影响Lm生物膜形成的关键因子有鞭毛糖蛋白、胞外基质和群体感应系统等。鞭毛糖蛋白能促进菌体聚集,从而直接影响生物膜的形成。胞外DNA参与Lm粘附和生物膜早期的形成,并与胞外多糖和胞外结合蛋白一起构成生物膜胞外基质。Lm的Agr群体感应系统正调控生物膜形成,是一种集合毒力因子、耐药因子和生物膜的整体水平调控网络体系。     

白念珠菌生物膜滞留菌与转录因子GCN4的研究进展

白念珠菌是一种常见的条件致病性真菌。由于抗真菌药物的广泛使用及体内植入器材表面生物膜的形成,造成其耐药现象的逐年增加。目前白念珠菌生物膜的耐药机制主要有靶酶基因的突变、外排泵基因的高表达、生物膜滞留菌的形成等,其中滞留菌的作用越来越突出。饥饿状态下,不仅滞留菌的形成比例增加,转录因子GCN4表达也增加,滞留菌的形成与转录因子GCN4可能存在一定的相关性。本文将综述白念珠菌滞留菌及转录因子GCN4的相关内容。     

c-di-GMP对大肠杆菌生物膜调控的研究进展

大肠杆菌生物膜是由聚集于特定介质上的大肠杆菌菌体细胞相互黏附并分泌胞外基质聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)而产生的一种结构复杂的膜状聚集物。感染宿主后的致病性大肠杆菌在形成生物膜后会极大地逃避免疫系统以及环境中各种有害因素对其的影响,对宿主造成持续甚至致命的伤害。环二鸟苷酸(cyclic diguanosine monophosphate,c-di-GMP)是广泛存在于细菌中的第二信使,在调节生物膜形成过程中起到至关重要的作用。基于此,本文对近些年来有关c-di-GMP对大肠杆菌生物膜形成过程中菌体的运动、黏附以及EPS产生机制的研究进行了综述,以期为从c-di-GMP角度抑制大肠杆菌生物膜提供依据和思路。     

白假丝酵母菌滞留菌形成相关机制的研究进展

白假丝酵母菌属于临床侵袭性条件致病菌,可引起从浅表黏膜到危及生命的全身感染性疾病,其形成的生物膜是为生物膜内细胞提供结构支架和保护模式的结构化菌体群落,其产生的滞留菌是一种随机且对抗真菌药物高度耐受的细胞亚群。由于生物膜与滞留菌两种因素的存在,致使临床治疗侵袭性真菌感染时面临极大挑战,因此,研究白假丝酵母菌滞留菌形成机制对目前临床治疗侵袭性真菌感染具有重要意义。本文对白假丝酵母滞留菌形成的主要调控因素(生物膜的形成、氧化应激反应、蛋白酶系统、TOR-RAS-CAMP-PKA信号转导途径和菌种自身因素),以及滞留菌与临床疾病的相关性进行综述。     

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(quorumsensing)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。     

真菌生物膜影响因素的研究进展

生物膜是指微生物聚集在一起,并被自身分泌的多糖物质包绕的微生态。是相对于其悬浮状态而言。目前真菌的耐药性逐渐增加,多项研究表明与其生物膜的形成有关。该文文介绍了真菌生物膜的形成、特点以及影响因素,为其耐药性的研究,菌的毒力研究及临床治疗提供进一步的依据。     

单增李斯特菌生物膜形成调控机制的研究进展

单增李斯特菌是一种重要的食源性病原菌。单增李斯特菌的分布和存活与其形成生物膜的能力有关,生物膜对逆性环境有抵抗力,细菌会从生物膜中分离导致食品持续性的污染。生物膜的形成、成熟和结构取决于多种外部和内部因素,并且多种调控机制起着重要作用。文中旨在阐述单增李斯特菌生物膜形成过程中的调控机制(包括胞内作用、胞间作用和种间作用),以控制食品加工环境中致病性生物膜的形成,从而为食品安全提供新的干预策略。     

五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌生物膜抑制的研究

通过五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌MIC测定和生物膜形成干预的研究,为表皮葡萄球菌引起感染提供新的治疗途径。用微量肉汤稀释法分别测定五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌的MIC;刚果红及刚果红红霉素、五倍子水煎剂琼脂平板测定表皮葡萄球菌PIA生成与抑制;五倍子水煎剂、红霉素干预表皮葡萄球菌生物膜形成,于光镜和电镜下观察其生物膜形态。134株表皮葡萄球菌五倍子水煎剂的MIC50为0.488 mg/mL,MIC90为0.977 mg/mL。134株表皮葡萄球菌中有50株为PIA阳性,PIA阳性的50株菌全部产生生物膜,红霉素对表皮葡萄球菌生物膜形成有抑制,而五倍子水煎剂则无。表皮葡萄球菌PIA的相互作用在其生物膜的生成中起主要作用;五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌生长有明显的抑制但对生物膜形成无干预作用。     

转录因子在白念珠菌生物膜形成过程中的调控机制

近年来随着白念珠菌发病率增加,耐药率也日渐上升,其中白念珠菌生物膜的形成是其耐药原因之一,生物膜的形成需经过4个阶段,每个阶段由不同转录因子调控,共同促进生物膜的发育。该文主要概括在生物膜形成各个阶段中转录因子可能的作用机制,以便了解白念珠菌生物膜的调控机制,进而为白念珠菌临床治疗提供新的视野。     

几种不同基质对阿萨希毛孢子菌形成生物膜影响的初步观察

目的观察不同基质对阿萨希毛孢子菌生物膜形成能力的影响。方法在聚芳脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯上构建阿萨希毛孢子菌生物膜,在生物膜形成过程中采用XTT法对其活性进行定量分析,倒置显微镜和扫描电镜下观察不同基质上阿萨希毛孢子菌生物膜形态特征。结果 3种基质上均能形成阿萨希毛孢子菌生物膜,且形成广泛的的生物膜。比较成熟期不同基质上形成生物膜的活性有差别(F=14.743,P0.01),活性由高到低为聚芳脂=聚氯乙烯聚苯乙烯。倒置显微镜和扫描电镜下观察发现聚芳脂、聚氯乙烯形成的生物膜可见孢子、菌丝、假菌丝结构,聚苯乙烯上形成以孢子为主要结构的微生物群落。结论阿萨希毛孢子菌可在聚芳脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯上形成生物膜,但形成生物膜的能力不同。聚芳脂、聚氯乙烯比聚苯乙烯更易于真菌的黏附;且以菌丝、假菌丝为主要结构的微生物群落活力比单纯孢子的活力强。     

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。     

烟曲霉对人支气管上皮细胞作用及机制的初步研究

目的建立烟曲霉与人支气管上皮细胞的共培养模型,观察不同感染时间人支气管上皮细胞生理特性的变化规律,探讨烟曲霉对人支气管上皮细胞的作用机制。方法用烟曲霉在体外感染人支气管上皮细胞,观察人支气管上皮细胞细胞形态改变,用流式细胞仪测支气管上皮细胞的凋亡率及用real-time PCR测人支气管上皮细胞凋亡基因的表达。结果随烟曲霉作用于人支气管上皮细胞时间的延长,人支气管上皮细胞的生物学形态发生改变,其回缩、变圆量逐渐增加,凋亡率亦逐渐增加,凋亡基因BaK表达明显上调。结论烟曲霉与人支气管上皮细胞共培养可以影响人支气管上皮细胞的形态,诱导细胞凋亡、影响凋亡基因的表达。共培养模型可进一步用于烟曲霉的致病机制研究。