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。     

新型超级细菌NDM-1可能全球蔓延

<正>抗生素由某些微生物在生活过程中产生的,对某些其它病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类化学物质。它也是人类抵御细菌感染类疾病的主要武器。但最近研究人员已经发现一种名为新德里金属β内酰胺     

分予克隆链霉菌抗生素生物合成的整个途径以及它们在异源寄主中的表达

在产生抗生素的微生物上采用分子克隆将会导致抗生素产量的增加,同时通过种间体外重组将导致合成新的抗生素,~2为此目的,应将抗生素合成基因分离出来,进行分析,并可能还要修饰。链霉菌的一些种产生几乎已知抗生素的三分之二。最近在这个属内发展起来的克隆系统使得有可能分离并分析链霉菌的基因了。然而,抗生素是     

群体感应(QS)在牙菌斑形成中的研究进展

形成牙菌斑的生物膜中存在大量微生物,各种微生物通过高丝氨酸内酯(AHL)或寡肽等不同的信号分子产生群体感应(QS),形成的群体感应使各种微生物建立了区系平衡,对龋齿及牙周炎等口腔疾病的治疗产生严重影响。因组成生物膜的各种微生物对抗生素的敏感性和耐受性有显著差异,因此在治疗中增加了对宿主免疫的相应要求。为进一步探讨QS系统在牙菌斑形成中的作用特点,本文就牙菌斑的形成与抗药机制、群体感应系统及其信号分子、群体感应系统的抑制因子和研究展望进行综述。     

微生物与抗生素

微生物是一类肉眼看不见的微小生物的总称。原生动物、单细胞藻类、真菌、放线菌和细菌等都是微生物。它们栖居在土壤和水体中,表现出多种不同的联系和相互作用。当一种微生物对另一种微生物的环境产生有害的影响,就认为前者对后者有拮抗作用。这种拮抗作用具有重大的实际意义。因为在拮抗作用中,微生物常常产生能抑制其他微生物正常生长过程或生存的物质,这种物质就是抗生素。微生物的拮抗作用很早就受到了微生物学家的重视,但第一个对革兰氏阴性菌有抑制作用的抗生素短杆菌肽是在1931年由美国科学家杜伯斯等人从土壤细菌中提取到的,当时在医学界引起了广泛的注意。由于这一成就,导致了其他两个极为重要的发现:一个是弗来     

抗生素产生菌诱变育种的研究进展

一种抗生素能否产业化决定于抗生素产生菌菌种的产素水平。因而如何提高抗生素产生菌的产素水平成为抗生素研究工作者长期不懈探索的重要课题。其中,诱变育种以其技术设备简单、省时省力等优点得到了微生物育种工作者的青睐,在诱变育种技术上取得了巨大进展,为抗生素工业化生产发挥了重要作用。综述了抗生素产生菌的诱变育种研究进展。     

土壤环境中典型抗生素残留及其与微生物互作效应研究进展

抗生素大量不规范使用,其残留对环境和人类健康造成严重威胁。污水灌溉和生物有机肥的施用使土壤成为抗生素的主要归趋地之一,抗生素残留对土壤微生物产生不同程度的影响。首先综述了土壤抗生素污染现状,进一步论述了土壤抗生素残留对抗性基因诱导和微生物群落结构的影响,重点介绍了微生物方法在去除抗生素污染方面的重要作用,并指出了土壤抗生素污染研究中存在的问题,对今后主要研究方向进行展望。     

微生物的交流信号

多年来微生物一直被认为是相对孤立的个体,在环境中独立地生存,但近些年的研究使人们认识到微生物也使用复杂多样的方式进行种内、种间,甚至与其他生物间的跨界信息交流。这些交流由特定的信号分子来完成,称之为微生物语言。借助这些交流语言使微生物在特定的生态位中与其相邻个体或种群建立了多样的互动关系,包括合作、竞争与资源共享等,通过协调群体行为,共同应对多变的环境。随着现代分子科学对自然微生物群落的不断深入研究,人们对微生物交流也逐渐有了更为清晰的认知。本综述总结了原核和真核微生物所使用的主要信号物质(如群体感应、群体猝灭、抗生素等)和交流方式,讨论了这些通讯语言在种内(同种微生物)、种间(异种微生物),以及跨界(微生物与宿主)交流上的表现。旨在更为深入地解读这一有趣的多学科交叉研究领域,更好地理解微生物交流语言的形式、机制和目的,为微生物行为的解读和生态事件的解析获取基于化学生态学的新思路。     

吲哚的微生物代谢及其作为新型信号分子的研究进展

吲哚,又称2,3-苯并吡咯,广泛应用于化工、医药、染料等行业,是工业上重要的前体物质,但其释放到环境中也是一种典型的氮杂环污染物。同时,作为一种常见的微生物代谢产物,自然界中无时无刻不发生着吲哚的合成—转化—降解过程。吲哚对微生物生物膜的形成、运动能力、毒性、质粒稳定性及抗生素抗性等多种生物功能有显著影响。因此,吲哚也被认为是新型且具有多功能的种间及跨界信号分子,在微生物生理学和动物行为学等领域发挥了重要作用。研究微生物介导的吲哚代谢机制,阐明其生物学功能的基础,是揭示吲哚在自然环境中的行为归趋和生态学意义的关键。本文系统地总结吲哚代谢的微生物资源及途径,介绍其作为信号分子的重要功能,并对有关吲哚-微生物相互作用的研究进行总结,以期为揭示复杂环境中吲哚生物代谢机制提供重要的理论参考。     

《自然-通讯》:科学家开发出结核病新诊断方法

<正>《自然-通讯》在线发布了一项研究,描述了一种能快速诊断出结核病的新型呼吸测试技术。这项测试针对的是对异烟肼敏感的结核病,异烟肼是一种广泛用于结核病的抗生素,很少发生耐药性。目前的肺结核诊断方法基于验血或者对样本的显微镜检查,但这些方法可靠性不高,并且需要花费数周时间做微生物鉴定。异烟肼作为治疗结核病的主要抗生素,在刚被服用时没有活性。只有结核杆菌产生的酶(Kat G)和药物发生作用时,才会产生一种有活性的抗生素以及氮气。     

抗生素含量测定方法的分析概述

抗生素作为一种抗菌物质,在现代医疗中起着非常重要的作用。2015版中华人民共和国药典共收录抗生素药品363种,所介绍的抗生素含量测定方法有4种。根据抗生素测定方法的统计,在这363种抗生素中,有275种采用高效液相色谱法;有75种采用抗生素微生物检定法;有8 种采用紫外-可见分光光度法;只有5种采用了滴定法。以最新的2015版中华人民共和国药典为基础,对抗生素的测定方法进行了分析概述,期望能在环境抗生素残留量的测定方面提供可借鉴的内容。     

科学家发现可杀死“超级细菌”的深海微生物

英国科学家宣布,他们发现一种深海微生物能够产生一种强力抗生素,足以杀死对许多抗生素具有抗药性的“超级细菌”。     

细菌抵抗消毒剂及其对抗生素共耐药

消毒剂是一种可杀灭物体表面、器材设备、皮肤、空气和水源等传播媒介上携带的病原微生物的有机分子。它在体外能杀灭病原微生物,切断其传播途径,进而达到控制污染的目的,在生命安全防控中起着重要的作用。但是不合理地使用消毒剂导致细菌对消毒剂产生耐药。消毒剂耐药基因在不同种属间的水平转移加剧其传播风险,使消毒剂耐药情况进一步恶化。更令人担忧的是,细菌对消毒剂的耐药可能会导致对抗生素产生共耐药,给公共安全带来巨大的威胁。但目前为止,对消毒剂耐药以及共耐药的认识还不够全面。本文总结了关于细菌对消毒剂耐药的研究报道,对消毒剂的作用机制、细菌对消毒剂的耐药机制进行了论述,另外针对消毒剂耐药基因的传播以及细菌对消毒剂和抗生素的共耐药进行了综述,为减少消毒剂耐药性的产生和制定合理的消毒剂使用规范奠定基础。     

细菌抵抗消毒剂及其对抗生素共耐药

消毒剂是一种可杀灭物体表面、器材设备、皮肤、空气和水源等传播媒介上携带的病原微生物的有机分子。它在体外能杀灭病原微生物,切断其传播途径,进而达到控制污染的目的,在生命安全防控中起着重要的作用。但是不合理地使用消毒剂导致细菌对消毒剂产生耐药。消毒剂耐药基因在不同种属间的水平转移加剧其传播风险,使消毒剂耐药情况进一步恶化。更令人担忧的是,细菌对消毒剂的耐药可能会导致对抗生素产生共耐药,给公共安全带来巨大的威胁。但目前为止,对消毒剂耐药以及共耐药的认识还不够全面。本文总结了关于细菌对消毒剂耐药的研究报道,对消毒剂的作用机制、细菌对消毒剂的耐药机制进行了论述,另外针对消毒剂耐药基因的传播以及细菌对消毒剂和抗生素的共耐药进行了综述,为减少消毒剂耐药性的产生和制定合理的消毒剂使用规范奠定基础。     

基于群体感应抑制肠道致病菌的研究进展

群体感应(quorum sensing,QS)是依赖于自诱导剂的产生、释放和识别的微生物细胞间的通讯过程,在微生物生长过程中起重要作用。在肠道环境中,鼠伤寒沙门氏菌、霍乱弧菌、艰难梭菌、大肠杆菌等肠道致病菌感染宿主机体,影响宿主机体的正常免疫代谢过程,引发急性肠胃炎、痢疾等疾病。传统治疗方案中,抗生素可以应对肠道致病菌引起的并发性感染,但抗生素的滥用会导致细菌出现多重耐药性,且耐药性会在遗传水平上发生迁移和突变。近年来,越来越多的研究表明,可以通过操纵QS系统来调控菌体生物膜形成、毒力因子产生和耐药性抑制等行为。该文首先对几种典型菌体QS系统的工作路径进行了总结;并综述了几种常见的肠道致病菌的QS治疗策略,以期为肠道疾病的新型治疗方案和相关的肠道致病菌抑制剂的开发提供一定的参考。     

ppGpp介导的抗生素胁迫应答机制研究进展

抗生素是由微生物在生长发育后期产生的次级代谢产物,具有杀死或抑制细菌生长的能力,因此被广泛应用于细菌感染的临床治疗。在长期的进化过程中,细菌采取多种方式应对环境中抗生素的威胁。除了广为人知的抗生素耐药性(resistance)之外,细菌还能对抗生素产生耐受性(tolerance)和持留性(persistence),严重影响抗生素的临床疗效。鸟苷四磷酸(guanosine tetraphosphate, ppGpp)和鸟苷五磷酸(guanosine pentaphosphate, pppGpp) (本文统称ppGpp)是细菌应对营养饥饿等不利环境时产生的"报警"信号分子,其能够在全局水平调控基因的表达,使细菌适应不利的环境。越来越多的研究表明,ppGpp与细菌应对抗生素胁迫密切相关。基于此,本文综述了细菌中ppGpp的合成与水解及其作用机制,并重点阐述了ppGpp介导抗生素胁迫应答的分子机制,以期为新型抗生素的开发提供新思路。     

微生物途径开发新抗生素

一个优良的新抗生素要求具备下列特点:1.抗微生物谱广,能抑制已知抗生素不能抑制的微生物及耐药菌;2.有良好的化学治疗指数(治疗剂量/安全剂量),分解产物无毒;3.微生物对这种抗生素不易产生耐药性;4.能达到人体的各个部位;5.化学性质稳定。目前除常规的土壤筛选法发现新抗生素外,还采用了一些新方法。本文探讨应用微生物学、生物化学和遗传学原理设计和制备新抗生素的方法。     

综述与专论：微生物消毒剂抗性机理

在物体表面和传播介质中,消毒剂能有效抑制或杀死微生物,广泛用于食品、卫生、健康、防疫等领域。在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情期间,全球消毒剂的使用量激增,对有效防控病毒传播和防止疫情扩散起到重要作用。但消毒剂的不正确使用会降低其有效性,甚至会诱导微生物产生抗性,从而增加传染性疾病的传播风险。微生物的消毒剂抗性基因还会通过繁殖传代增殖或在不同种属间水平转移而加剧其污染和传播风险,严重威胁到公共卫生安全。目前,抗生素抗性基因(ARG)的广泛出现引起了全球对公共卫生的关注,但对消毒剂的抗性认识非常有限。本文综述了近年来微生物对消毒剂抗性的研究,着重就微生物通过形成生物膜、降低细胞膜通透性、过量表达外排泵、产生消除或减弱消毒剂的特异性酶、改变作用靶点等方式产生抗性的机理进行综述。另外针对微生物消毒剂抗性的获得和传播,对染色体和质粒介导的抗性基因、环境中微生物消毒剂抗性与抗生素抗性的关联进行了论述。消毒剂抗性基因能通过质粒、噬菌体等可移动遗传元件,以转化、转导或接合的方式转移传播,对科学消毒提出新要求。     

微生物群体感应系统与食品防腐保鲜

微生物群体感应(QS)是其群体密度变化时,通过信号分子的产生与接收对种内或种间菌体生理代谢状况进行调节的一种现象,其本质是微生物种内或种间的信息交流。当前,受微生物侵染腐败影响,世界范围内的食品损失巨大,有大量证据表明群体感应现象参与食品腐败过程,因此掌握微生物群体感应现象的基本规律对食品防腐保鲜与减少食物浪费有重要意义。基于此,笔者简要梳理了微生物群体感应的基本概念与原理,列举了食品腐败中部分常见的群体感应现象和部分群体感应抑制剂的研究,并提出合理性建议,以期为群体感应在食品领域的研究提供理论依据与支持。     

母体与外界环境影响新生儿肠道微生物区系建立的研究进展

肠道微生物在宿主营养吸收、器官发育、抵抗病原菌入侵以及调节免疫应答等方面是不可或缺的。新生儿早期建立的微生物区系与成年人的微生物区系有很大的不同,容易受到母体和外界环境因素的影响,经历由少到多,从简单到复杂和从不稳定到稳定的过程。本文对影响新生儿早期肠道微生物区系建立的因素进行综述,系统阐述分娩时间、分娩方式、喂养方式以及抗生素这几种重要因素对微生物区系变化所产生的作用。