銅綠假單胞菌引起的形成了雙軌制的策略來定植宿主。它產(chǎn)生兩種不同類型的細胞——一種活動的吊帶和一種有毒的貼紙。巴塞爾大學(xué)Biozentrum的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)闡明了細菌是如何在幾秒鐘內(nèi)連續(xù)組織和傳播的。就像商業(yè)模式一樣：定居-成長-擴張。這項研究發(fā)表在《細胞宿主微生物》雜志上。
銅綠假單胞菌是醫(yī)院最常見、最危險的病原體之一，導(dǎo)致嚴重感染，如傷口感染、或腦膜炎。在感染的第一階段，病原體需要有效地附著在宿主組織上，但同時傳播到遙遠的地方。在感染的后期，病原體需要重新調(diào)整它們的行為，以永久定居在宿主體內(nèi)并隱藏其免疫系統(tǒng)，例如，通過形成保護性生物膜。
從擴散到粘附細胞
銅綠假單胞菌成功的關(guān)鍵在于其完善的定植策略。巴塞爾大學(xué)Biozentrum研究小組負責(zé)人Urs Jenal教授解釋說：“在每次分裂過程中，病原體會產(chǎn)生兩種不同的細胞類型，一種是攻擊性的貼紙，一種是可移動的吊帶?！斑@兩種細胞類型之間的平衡對于病原體成功停留在組織上并迅速傳播至關(guān)重要。”
在感染的初始階段，散布器通過一種叫做鞭毛的旋轉(zhuǎn)細胞推進器主動向宿主的組織表面移動。研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)鞭毛也可以用作機械傳感器。Jenal說：“當(dāng)鞭毛遇到表面時，細菌會通過產(chǎn)生粘性突起迅速做出反應(yīng)，這種突起會將細菌牢牢固定在組織上?！拔覀儗@種情況發(fā)生的速度感到非常驚訝。幾秒鐘后，細菌會改變它們的程序來保持表面?！庇|覺刺激觸發(fā)細菌信號分子環(huán)二GMP的產(chǎn)生，進而觸發(fā)細胞過程的形成。
堅持傳播細胞
此外，研究人員已經(jīng)能夠證明，在分裂過程中，附著在表面的細菌會產(chǎn)生兩種不同的后代：一種種子細胞仍然是可以破壞底層宿主組織的貼紙，另一種是可以傳播到遠處部分的散布器。這個過程也被稱為不對稱細胞分裂?！斑@是由于環(huán)二聚體GMP在有絲分裂母細胞中的不對稱分布，”第一作者Beno tLaventie解釋道。盡管具有高二環(huán)戊二烯基GMP水平的子細胞仍然附著在著陸點上，但是具有低二環(huán)戊二烯基GMP濃度的細胞離開表面，在遠處的位點上沉淀。因此，銅綠假單胞菌采用簡單的商業(yè)模式：先建立，再成長，最后擴張。
一個聰明的策略：征服和隱藏。
然而，銅綠假單胞菌的機會窗口有限。經(jīng)過幾次不對稱分裂后，細菌恢復(fù)對稱分裂，只產(chǎn)生附著在表面的有毒后代，從而成倍增加了當(dāng)?shù)胤N群。病原體改變了策略，長期以建立和逃避宿主的防御系統(tǒng)為目標。
Jenal Laboratory的研究人員推測，這種定殖策略是普遍存在的，可以在各種細菌中找到，它們可以有效地定殖不同的表面，如石頭、浴簾、咖啡杯或人體器官。
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