信号分子调控细菌生物被膜形成的分子机制

细菌生物被膜(Bacterial biofilm,BF)是黏附于机体黏膜或生物材料表面、由细菌及其分泌的多聚糖、蛋白质和核酸等组成的被膜状生物群体,是造成持续性感染的重要原因之一。细菌在生长繁殖时会产生一些次级代谢产物,部分会作为生物信号分子在细胞内或细胞间传递信息,使细菌在多细胞水平协调统一相互配合,以完成一些重要的生理学功能,如生物发光、BF的形成、运动与固定态生活方式的转换等。信号分子在BF形成过程中起着重要的调控作用。文中从密度感应系统(Quorum-sensing systems,QS)、环二鸟苷酸(Cyclic diguanylate,c-di-GMP)、双组分系统(Two-component systems,TCS)和sRNA等方面介绍影响BF形成的相关信号分子,重点对BF形成过程中的信号分子调控机制进行概述,这对于深入揭示信号分子调控BF形成的机制十分必要。     

根除细菌生物被膜的新视角：分散

细菌生物被膜(biofilm,BF)是细菌为对抗外界压力形成的一种自我保护结构,对于抗菌药物具有极高的耐受性,在临床上极易引发难治性慢性感染。BF分散是指在BF形成周期中,膜内细胞主动逸出,恢复浮游生长模式,寻找新定植位点的过程。由于细菌在浮游状态下,更易受到抗菌药与免疫反应的作用,诱导BF分散是控制BF相关感染(biofilm-associated infections, BAI)的一条富有前景的策略。本文从BF分散的方式和信号分子等角度,对BF分散的调控机制进行分析;归纳能影响BF分散的物质,并对BF分散后可能带来的危害及未来的研究思路进行简述,以期为研发新型分散剂和深入研究药物作用的靶点提供理论参考。     

生物被膜分散方式的研究进展

临床上生物被膜与感染的慢性迁延不愈密切相关,而生物被膜菌的分散又会造成感染的反复急性发作,给临床感染的有效控制带来很大困难。生物被膜菌的分散过程受到了遗传和环境等多因素的调控,主要是通过蜂式分散、块式分散和毯式分散3种形式来实现的。深入进行生物被膜基础研究对改变目前临床感染治疗的窘境有重大意义。     

生物被膜主动分散机制研究进展

细菌生物被膜(bacterial biofilm, BBF)为微生物栖息提供了所需要的保护屏障和生长微环境。生物被膜对抗菌药物的耐受性使得它在医学治疗等领域产生了严重的危害。因此如何分散被膜显得意义重大。综述了生物被膜主动分散的几种主要机制,包括降解酶的合成、运动力的恢复、表面活性剂的产生和细胞死亡。     

细菌生物被膜的耐药机制及控制策略

在特定的条件下,细菌可以形成生物被膜,包被有生物被膜的细菌称为被膜菌.被膜菌无论其形态结构、生理生化特性、致病性还是对环境因子的敏感性等都与浮游细菌有显著的不同,尤其对抗生素和宿主免疫系统具有很强的抵抗力,从而导致严重的临床问题,引起许多慢性和难治性感染疾病的反复发作.细菌生物被膜粘附在各种医疗器械及导管上极难清除,以至引发大量的医源性感染.近年来,随着人们对细菌致病机制认识的逐步深入,控制细菌生物被膜的方法已有较大发展.本文拟探讨被膜菌的耐药机制并着重综述细菌生物被膜控制方法的最新研究进展.     

细菌生物被膜对抗生素耐药机制的研究进展

细菌生物被膜引发的感染已成为医院感染的主要原因之一,具有耐药性和难治性的特点,引起了基础和临床研究的极大关注。但是细菌生物被膜对抗生素的耐药机制目前还不十分明确,对近年来生物被膜怎样和为什么会对抗生素如此耐药形成了几种可能机制进行综述。     

副溶血性弧菌生物被膜形成及其调控机制研究进展

副溶血性弧菌是一种广泛存在于海产品中并可引起人类急性肠胃炎的食源性致病菌。该菌形成的生物被膜能够增强体外环境中的存活率,促进对宿主的定殖和感染,还会导致被污染的加工设备与食物之间发生交叉感染。深入了解生物被膜形成背后的调控机制,有助于制定有针对性的策略,干扰其适应环境变化的过程,从而降低副溶血性弧菌对人类的危害。本文主要综述了鞭毛、菌毛和胞外的多糖等基质组分在生物被膜形成中的作用以及c-di-GMP和群体感应对生物被膜形成的调控。     

调节生物被膜化合物的研究进展

细菌的生物被膜是其在自然界中一种常见的生存状态。生物被膜的形成是细菌耐药性产生的主要机制之一,也是许多感染性疾病难以控制的重要原因。由于生物被膜在传染性疾病中的突出地位和细菌多重耐药性的蔓延,目前急需研制开发出能够调节生物被膜形成的新型抗菌药物。文中对调节生物被膜形成和发育的小分子抑制剂进行了详细的综述。     

生物被膜分散方式的研究进展*

临床上生物被膜与感染的慢性迁延不愈密切相关,而生物被膜菌的分散又会造成感染的反复急性发作,给临床感染的有效控制带来很大困难。生物被膜菌的分散过程受到了遗传和环境等多因素的调控,主要是通过蜂式分散、块式分散和毯式分散3种形式来实现的。深入进行生物被膜基础研究对改变目前临床感染治疗的窘境有重大意义。     

细菌生物被膜（bacterial biofilm）的研究进展

细菌生物被膜由物体表面集聚生长的细菌群落和细胞外基质构成 ,植入性医用器械表面较多见 ,其结构包括主体生物被膜层、连接层、条件层和基质层。细菌之间的信号传导影响着生物被膜的异化形成。生物被膜相关感染治疗较难 ,易慢性化及反复发作。抗生素或其他化学杀菌剂及金银包裹导管等医用材料表面是常用的预防方法。已形成的生物被膜可用物理方法或某些抗生素清除 ,而生物学控制是另一可能途径。     

硫酸盐还原细菌生物被膜的形成与调控研究进展

硫酸盐还原细菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)形成的生物被膜是微生物导致金属锈蚀行为的主要原因,同时也是重金属污水微生物修复技术的关键因子。生物被膜形成及调控机制研究对SRB的防治和利用均十分重要。本文综述了近年来SRB生物被膜的研究进展,包括SRB生物被膜的胞外多聚物组成和控制因子,并着重阐述了目前已知的调控因子对SRB生物被膜形成的影响。     

动物模型在细菌生物被膜研究中的应用与展望

细菌生物被膜的形成与其致病性、耐药性密切相关,在许多由细菌导致的慢性、亚慢性感染中发挥着重要作用。动物模型广泛应用于细菌生物被膜相关感染的研究中,为其致病机理和控制策略的探究提供了强有力的科学工具。因此,本文系统阐述了哺乳类(鼠、兔、猪等)和非哺乳类(黑腹果蝇、斑马鱼、秀丽隐杆线虫等)动物模型在细菌生物被膜相关研究中的应用,并对动物模型在细菌生物被膜研究中的应用前景进行了展望,以期为研究由生物被膜导致的相关感染而选择理想动物模型提供理论支撑,从而对生物被膜感染导致的潜在危害进行防控。     

鱼类干扰素反应及分子调控

干扰素反应在脊椎动物抵抗病毒感染过程中发挥重要作用。近年来,鱼类干扰素抗病毒免疫反应的研究取得了重要进展,不仅克隆鉴定了一系列鱼类干扰素系统基因,而且通过功能研究揭示了鱼类具有类似于高等哺乳类的干扰素反应。但是,鱼类干扰素反应及分子调控具有自身特点。以下综述了最近这方面的研究结果。     

Electrochemical biofilm control: a review

One of the methods of controlling biofilms that has widely been discussed in the literature is to apply a potential or electrical current to a metal surface on which the biofilm is growing. Although electrochemical biofilm control has been studied for decades, the literature is often conflicting, as is detailed in this review. The goals of this review are: (1) to present the current status of knowledge regarding electrochemical biofilm control; (2) to establish a basis for a fundamental definition of electrochemical biofilm control and requirements for studying it; (3) to discuss current proposed mechanisms; and (4) to introduce future directions in the field. It is expected that the review will provide researchers with guidelines on comparing datasets across the literature and generating comparable datasets. The authors believe that, with the correct design, electrochemical biofilm control has great potential for industrial use.     

Regulation and mechanism of organic selenium on quorum sensing,biofilm, and antioxidant effects of Lactobacillus paracasei

Different organic compounds can have varying degrees of impact on the activity of Lactobacillus paracasei. The study focused on the impact and action mechanism of different organic selenium products on the bioactivity of two strains of L. paracasei. The growth, antioxidant activity, extracellular polysaccharide secretion, quorum sensing (QS), and biofilm formation of the strains before and after the addition of organic selenium crude products and three organic selenium standard were evaluated. The results showed that the addition of crude organic selenium promoted the various activities of the strain. l -selenocysteine had the strongest regulatory effect, with maximum GIM1.80 biofilm formation when it reached a critical concentration of 0.4 μg/mL; l -selenomethionine resulted in the highest activity of the signal molecule Auto inducer-2 of GDMCC1.155, when it reached a critical concentration of 0.4 μg/mL. The results of scanning electron microscopy demonstrated that the addition of organic selenium effectively improved the morphological structure of the two bacterial cells. Molecular docking revealed that the mechanism by which organic selenium regulates QS in Lactobacillus was achieved by binding two crucial receptor proteins (histidine protein kinase HKP and periplasmic binding protein LuxP) from specific sites. Furthermore, organic selenium products have a beneficial regulatory effect on the biological activity of L. paracasei. Overall, these findings provide a new alternative (organic selenium) for regulating the viability and beneficial activity of L. paracasei.     

嗜肺军团菌调节宿主泛素化途径的效应因子及其分子机制研究进展

嗜肺军团菌是一种胞内寄生菌,其通过特有的Dot/IcmType-IVB分泌系统向胞浆内分泌大量效应因子,其中已知参与宿主泛素化调控的效应因子有十多种.这些效应因子通过对宿主泛素化途径进行调控来达到逃避宿主免疫系统"监视"并大量增殖的目的.参与调控宿主泛素化途径的效应因子包括 AnkB、SidC、LubX、SidH、Le...     

Investigation of molecular dissolution mechanism of ketoprofen binary and ternary solid dispersions by molecular dynamics simulations

Abstract

The research aimed to investigate the molecular dissolution mechanism of both binary and ternary solid dispersions by molecular dynamics simulations. The simulation results indicated that the drug molecules were much easier to be released from surfactant-containing ternary systems than from binary ones. Moreover, sodium dodecyl sulfate as an additive in ternary systems had better effects than Tween 60. The simulation results were in well agreement with the experimental results. This research presented a reasonable explanation of molecular dissolution mechanism for both binary and ternary solid dispersions, which may benefit the future development of solid dispersion formulations.     

植物GLKs生物学功能及分子作用机理研究进展

GLKs (GOLDEN 2-LIKEs)是一类植物特有的转录因子,靶向调控光合作用相关基因的表达,调控叶绿体的发育、分化并维持其机能,并参与调节果实的营养积累、叶片衰老、免疫反应及逆境胁迫应答等。GLKs受多种激素或环境因子的影响,是植物细胞调控网络的关键节点,也是改造作物光合能力的重要基因。基于国内外在植物GLKs研究中取得的众多进展,文中全面阐述了GLKs基因的生物学功能、分子机制及其育种实践,并构建GLKs介导的信号网络模型,为后期GLKs的理论与应用研究提供借鉴。