铜绿假单胞菌细胞—细菌信号系统的研究进展

铜绿假单胞菌是人类三大机会致病菌之一,其固有的对抗生素和消毒剂的耐受性使治疗十分困难,本文综述了该菌致病机制研究的新进展,介绍了细胞－细胞信号系统与该菌细胞密度依赖性毒力因子的产生和细菌生物膜形成的相互关系,并阐述了研制干扰细胞－细胞信号系统以降低该菌毒力,破坏生物膜形成的药物将是控制感染的有效途径。     

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。     

副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统（T3SS）效应蛋白及其对宿主细胞的操控

副溶血弧菌是典型的食源性病原菌,也是全球范围内引起肠胃炎的主要病原菌。针筒状的Ⅲ型分泌系统(T3SS)为该菌主要的毒力因子,细菌感染时可将其效应蛋白直接注射至宿主细胞中,通过效应蛋白操纵宿主细胞,介导毒力的发挥。多数临床分离的副溶血弧菌含有2套T3SSs,其中T3SS1分泌的效应蛋白主要通过诱导细胞自噬、变圆和裂解等过程来发挥其细胞毒性,而T3SS2分泌的效应蛋白则主要通过破坏细胞骨架和操控细胞信号传导来发挥肠毒性。本文主要对副溶血弧菌T3SSs的组成和目前已发现的效应蛋白及其对宿主细胞的操控进行介绍。该研究不仅对深入了解该菌的致病机制有重要意义,而且也为宿主细胞信号转导机制研究提供新视角。     

副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)效应蛋白及其对宿主细胞的操控北大核心CSCD

副溶血弧菌是典型的食源性病原菌,也是全球范围内引起肠胃炎的主要病原菌。针筒状的Ⅲ型分泌系统(T3SS)为该菌主要的毒力因子,细菌感染时可将其效应蛋白直接注射至宿主细胞中,通过效应蛋白操纵宿主细胞,介导毒力的发挥。多数临床分离的副溶血弧菌含有2套T3SSs,其中T3SS1分泌的效应蛋白主要通过诱导细胞自噬、变圆和裂解等过程来发挥其细胞毒性,而T3SS2分泌的效应蛋白则主要通过破坏细胞骨架和操控细胞信号传导来发挥肠毒性。本文主要对副溶血弧菌T3SSs的组成和目前已发现的效应蛋白及其对宿主细胞的操控进行介绍。该研究不仅对深入了解该菌的致病机制有重要意义,而且也为宿主细胞信号转导机制研究提供新视角。     

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。     

铜绿假单胞菌OdDHL免疫应答及其防控策略的研究进展

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)释放的小分子信号N-(3-氧代十二酰基)-高丝氨酸内酯[N-(3-oxodo-decanoyl)-1-homoserine lactone,OdDHL]能控制生物膜的形成和毒力因子等表达,加重宿主的感染并影响免疫反应.细菌使用小分子信号驱动细菌细胞之间的通讯,...     

霍乱弧菌群体感应系统影响生物膜形成的研究进展

群体感应(quorum sensing,QS)是指细胞感知周围同类细胞的多寡或密度并调控基因表达的系统,它对大多数细菌的生物膜形成至关重要。目前对霍乱弧菌的QS系统已有较深入的研究,该菌的群体感应系统通过HapR、LuxO等多种信号分子调控生物膜的形成及消散。干扰QS系统将成为治疗生物膜相关感染的新方向。     

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。     

原核生物毒素-抗毒素系统的研究进展

毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin system,TA)由具有杀菌或抑菌作用的毒素和能中和毒素毒性的抗毒素组成,在细菌和古菌的染色体和可移动遗传元件中分布广泛。TA系统具有结构和功能的多样性,目前分为八大类型(Ⅰ-Ⅷ型)。研究发现TA系统与细菌生物膜的形成、细菌毒力、耐药性细菌感染、质粒拷贝数的调控及原噬菌体切离后在细胞中的稳定维持等相关。文章综述了近年来TA系统的最新分类、TA系统的功能及抗毒素的其他调控功能等进展,并对TA领域的应用做了简要描述。     

黄河鲤水产细菌的分离及其毒力因子和群体感应信号分子的检测

【背景】水产细菌病害制约水产养殖业健康发展,群体感应与细菌毒力因子的产生密切相关,群体感应调控细菌的毒力因子特性值得进一步研究。【目的】探究群体感应与黄河鲤细菌病害的关系,明确群体感应对细菌毒力因子特性的影响。【方法】通过16S rRNA基因测序并构建系统进化树确定筛选菌株的进化地位,通过脱脂牛奶平板法和偶氮酪蛋白法检测菌株胞外蛋白酶活力,采用结晶紫染色法对菌株的生物膜形成能力进行测定,通过报告菌株BB170和CV026分别测定菌株产信号分子AI-2和高丝氨酸内酯的能力,外源添加高丝氨酸内酯检测信号分子对菌株胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力的影响。【结果】哈夫尼亚菌(Hafnia sp.) Z11和气单胞菌(Aeromonas sp.) Z12具有高水平的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力,能够分泌AHLs信号分子且具有菌体密度依赖性。外源添加HSL对菌株毒力因子特性有不同程度的影响,外源添加高浓度的N-丁酰基高丝氨酸内酯(C4-HSL)和N-己酰基高丝氨酸内酯(C6-HSL)能够分别提高菌株Z11和Z12的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力。【结论】高浓度群体感应信号分子AHLs对哈夫尼亚菌和气单胞菌胞外蛋白酶活性有促进作用,说明该2种菌的群体感应现象可能会影响其毒力。     

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。     

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。     

一株益生性粪肠球菌的安全性评价

目的研究1株微生态活菌制品生产用粪肠球菌的安全性。方法采用目前肠球菌安全性评价主要方法,测定粪肠球菌GMCC 0460.3株的全基因组序列并分析毒力和耐药性相关基因;以生物化学方法测定其耐药性和有毒代谢产物的产生情况;经口灌胃小鼠测定其动物体内毒力。结果该株肠球菌对卡那霉素和磺胺类药物耐药,耐药谱窄;基因组存在多种肠球菌毒力基因;生化试验表明其溶血性阴性、氨基脱羧酶活性阴性、硝基还原酶活性较低、细胞表面疏水性较低、生物膜形成能力较弱;动物实验结果表明该株菌在小鼠体内无明显毒性作用。结论粪肠球菌GMCC0 460.3株实验评价的结果显示了良好的安全性。     

5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌及其生物膜形成的影响

探讨5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aureginosa)及其生物膜形成的影响。通过微量肉汤稀释法检测铜绿假单胞菌对5-甲基间苯二酚的敏感性并绘制时间-杀菌曲线;通过微孔板培养生物膜结合结晶紫染色法检测5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌生物膜形成和分散的影响。当5-甲基间苯二酚的浓度为512μg/mL时,可显著抑制铜绿假单胞菌PAO1生物膜的形成,而5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌PA47生物膜的形成无影响。32μg/mL的5-甲基间苯二酚还能显著分散铜绿假单胞菌PAO1成熟生物膜,但无明显的剂量依赖性。不同临床菌株生物膜对5-甲基间苯二酚的敏感性各异。结果表明,5-甲基间苯二酚能抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成并能分散已形成的生物膜。     

铜绿假单胞菌群体感应信号分子PQS的功能多样性研究进展

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种革兰氏阴性条件致病菌,可对免疫功能低下或损伤的患者造成持续性感染。铜绿假单胞菌能成功感染离不开其自身产生的毒力因子,而这些毒力因子大多数都受群体感应系统(quorum sensing,QS)调控。铜绿假单胞菌有4个QS系统,分别为las系统、rhl系统、pqs系统和iqs系统。2-庚基-3-羟基-4-喹诺酮(Pseudomonas quinolone signal,PQS)作为铜绿假单胞菌pqs系统的信号分子,不仅能够调控许多毒力因子的表达,也能够影响一些微生物和宿主的多种生理过程。本文总结了PQS多种生物学功能,如介导QS系统、调控生物被膜形成、介导外膜囊泡产生及铁摄取、调节宿主免疫活性、介导细胞毒性作用,以及提供种群保护等。本文旨在突出铜绿假单胞菌PQS的功能多样性,并为PQS新功能研究和抗菌药物的研发提供指导。     

铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌的毒力表达差异

目的探究铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌状态下毒力因子的表达差异。方法使用铜绿假单胞菌标准菌株PAO1,分别在生物膜(静置)和浮游菌(摇床)状态下培养,收集上清液,检测总蛋白酶、LasA和LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素、溶血活性;通过荧光定量PCR检测群体感应(quorum sensing, QS)系统相关基因的表达;同时,通过活菌计数检测PAO1在生物膜和浮游菌状态下的生长曲线。结果生物膜状态下,铜绿假单胞菌PAO1的总蛋白酶、LasA、LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素表达均增高(均P0.05),溶血活性增高(P0.05),生物膜和浮游菌状态下细菌生长曲线差异无统计学意义,QS相关基因rhlI、rhlR、rhlA、lasI、lasR、pqsA、pqsR表达增高(均P0.05)。结论铜绿假单胞菌PAO1在生物膜状态下毒力因子表达较浮游菌状态下增高。     

一株吡啶降解菌Pseudomonas sp.ZX08的生物膜形成特性及影响因素

【背景】煤化工企业排放的废水中含有大量难降解、高毒性的有机污染物,采用以高效降解菌为基础的生物强化技术对其进行处理,是一种经济可行的策略;而促进高效降解菌在载体材料表面的生物膜形成,有助于提升生物膜法废水处理系统的效能。【目的】探究一株吡啶高效降解菌Pseudomonas sp. ZX08的生物膜形成过程和特性,识别不同的环境因子如温度、pH、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等对其生物膜形成的影响规律,为实现人工调控其在实际废水处理系统中的成膜过程提供理论依据。【方法】采用改良的微孔板生物膜培养与定量方法,以单因子影响实验测定不同条件下菌株在12孔板内的生物膜形成量和浮游态细菌量;采用激光共聚焦显微镜(confocallaserscanning microscope,CLSM)观察和分析生物膜的结构特征。【结果】Pseudomonas sp. ZX08菌株具有良好的吡啶降解性能,且生物膜形成能力较强,CLSM观察到其在载体表面形成的生物膜可达40-50mm;生物膜外层的活细胞比例更高,分泌的胞外蛋白...     

阿萨希毛孢子菌生物膜构建及水杨酸干预策略研究

目的在医院内常用生物材料聚氯乙烯（PVC）表面构建阿萨希毛孢子菌的生物膜,评估该生物膜对几种临床抗真菌药物的耐药性,并观察水杨酸是否对阿萨希毛孢子菌生物膜的形成有干预作用。方法菌株鉴定采用API20CAUX并经PCR鉴定复核;使用PVC于RPM11640-MOPS中培养进行阿萨希毛孢子菌生物膜构建;MIC测定采用法国生物梅里埃公司ATB Fungus-3真菌药敏试剂条以及微量液体稀释法,并观察水杨酸对生物膜构建的影响。结果阿萨希毛孢子菌可以通过几个不连续阶段在聚氯乙烯表面形成生物膜,且已使用PVC块上附着的生物膜细胞比未使用PVC块上黏附的生物膜细胞明显密集;固着相即生物膜细胞的MIC比浮游相成倍提高;24h两性霉素B的MIC〉512μ/ml,且经两性霉素B的药物刺激后,阿萨希毛孢子明显可见芽管延长,菌丝交织;水杨酸作用后阿萨希毛孢子菌的菌丝明显变短,孢子短小。结论介入性器械可以作为阿萨希毛孢子菌生物膜构建的黏附基质,使微生物群体黏附于细胞外多聚材料表面而造成持续播散感染,因此生物膜干预对阿萨希毛孢子菌深部感染的治疗有很重要的意义。     

美国微生物学会会讯摘要

1.近来,对囊泡肺纤维化病(cystic fibrosis)患者的细菌群体研究发现,在生物膜中非致病菌可分泌信号,诱导周围的铜绿假单胞菌(又称绿脓杆菌)的毒力基因,引起肺部阻塞性病变.虽然早已了解生物膜中群体细菌的生物活性与浮游的细菌不同,但要证明这一点有一定技术上的问题.加拿大学者Surette等发展了一种技术将细菌混合接种于磁珠上,磁珠上已有不同组织特异的蛋白,形成生物膜后,可利用磁珠吸引法,将生物膜中的细菌与游离菌分离,转人微量孔培养板分析其特性.这一技术称为Magna Film.通过研究发现,口咽部的正常菌群可以启动绿脓杆菌的毒力基因,包括弹性酶和外毒素基因.诱导毒力基因的过程是由自身诱导素-2(autoinducer-2,AI-2)介导的,虽然绿脓杆菌自身不产生AI-2,但自患者痰中分离的咽正常菌群却可产生不等量的AI-2,因此口咽部正常菌群通过分泌信号可诱导绿脓杆菌的毒力基因.     

厚朴酚对变形链球菌生物膜致龋毒力因子作用的研究

目的 通过激光共聚焦显微镜观察厚朴酚对变形链球菌生物膜的抑菌效果,并初步了解厚朴酚对变形链球菌生物膜的产酸、耐酸、胞外多糖形成及生物膜形成能力等相关致龋毒力因子的转录表达的影响,为进一步研究厚朴酚防龋的药理作用机制奠定基础.方法 建立变形链球菌生物膜体外模型,激光共聚焦显微镜观察不同药物浓度作用后效果,并进行红绿荧光定量分析;根据GenBank基因库查询ffh、gtfD、pdp等基因序列并设计引物,进行RT-PCR.结果 CLSM观察厚朴酚作用变形链球菌生物膜后可使膜内活菌比例明显下降;RT-PCR结果表明毒力因子ffh、gtfD、pdp的表达水平受到抑制.结论 厚朴酚对变形链球菌生物膜的致龋毒力因子ffh、gtfD、pdp的转录表达有明显的抑制作用.