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(xì)胞——一種活動(dòng)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(xì)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(zhǎng)-擴(kuò)張。這項(xiàng)研究發(fā)表在《細(xì)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(xiǎn)的病原體之一，導(dǎo)致嚴(yán)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(shí)傳播到遙遠(yuǎn)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(hù)性生物膜。
從擴(kuò)散到粘附細(xì)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(fù)責(zé)人Urs Jenal教授解釋說：“在每次分裂過程中，病原體會(huì)產(chǎn)生兩種不同的細(xì)胞類型，一種是攻擊性的貼紙，一種是可移動(dòng)的吊帶?！斑@兩種細(xì)胞類型之間的平衡對(duì)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(xì)胞推進(jìn)器主動(dòng)向宿主的組織表面移動(dòng)。研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)鞭毛也可以用作機(jī)械傳感器。Jenal說：“當(dāng)鞭毛遇到表面時(shí)，細(xì)菌會(huì)通過產(chǎn)生粘性突起迅速做出反應(yīng)，這種突起會(huì)將細(xì)菌牢牢固定在組織上。“我們對(duì)這種情況發(fā)生的速度感到非常驚訝。幾秒鐘后，細(xì)菌會(huì)改變它們的程序來保持表面。”觸覺刺激觸發(fā)細(xì)菌信號(hào)分子環(huán)二GMP的產(chǎn)生，進(jìn)而觸發(fā)細(xì)胞過程的形成。
堅(jiān)持傳播細(xì)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(xì)菌會(huì)產(chǎn)生兩種不同的后代：一種種子細(xì)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(yuǎn)處部分的散布器。這個(gè)過程也被稱為不對(duì)稱細(xì)胞分裂?！斑@是由于環(huán)二聚體GMP在有絲分裂母細(xì)胞中的不對(duì)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(xì)胞仍然附著在著陸點(diǎn)上，但是具有低二環(huán)戊二烯基GMP濃度的細(xì)胞離開表面，在遠(yuǎn)處的位點(diǎn)上沉淀。因此，銅綠假單胞菌采用簡(jiǎn)單的商業(yè)模式：先建立，再成長(zhǎng)，最后擴(kuò)張。
一個(gè)聰明的策略：征服和隱藏。
然而，銅綠假單胞菌的機(jī)會(huì)窗口有限。經(jīng)過幾次不對(duì)稱分裂后，細(xì)菌恢復(fù)對(duì)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(zhǎng)期以建立和逃避宿主的防御系統(tǒng)為目標(biāo)。
Jenal Laboratory的研究人員推測(cè)，這種定殖策略是普遍存在的，可以在各種細(xì)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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