海洋致病菌形成專門的細(xì)胞進(jìn)行傳播

副溶血性弧菌可以在河口地區(qū)的潮汐帶發(fā)現(xiàn)。海洋細(xì)菌在人類中引起急性胃腸炎，并且是世界上由海鮮傳播的疾病的主要原因。來(lái)自德國(guó)馬堡的馬克斯·普朗克陸地微生物研究所的研究人員已經(jīng)確定了專門的“冒險(xiǎn)者”細(xì)胞，以確保細(xì)菌的傳播和流行。他們的新發(fā)現(xiàn)是該疾病未來(lái)管理的重要基礎(chǔ)。

在中歐和北歐，弧菌感染屬于“新興疾病”，其發(fā)病率最近有所增加或在不久的將來(lái)可能會(huì)增加。造成這種情況的一些原因是全球貿(mào)易和全球氣候變化導(dǎo)致的水溫升高。在我們的熱帶地區(qū)超市中發(fā)現(xiàn)的貽貝，牡蠣和螃蟹可能全年都受到污染，而且污染率很高。如果生吃或未充分煮熟，它們可能引起感染。

副溶血性弧菌在河口地區(qū)的潮汐帶形成菌落，其復(fù)雜的生命周期由該棲息地的各種條件觸發(fā)。但是該物種如何適應(yīng)環(huán)境變化，又如何在新的棲息地定居呢?馬爾堡馬克斯·普朗克陸地微生物研究所的西蒙·林加德解釋說(shuō)：“為了制定任何措施來(lái)解決副溶血性弧菌和相關(guān)細(xì)菌的傳播，我們必須首先了解細(xì)菌菌落的結(jié)構(gòu)和分布策略。” 在他們的實(shí)驗(yàn)室中，他和他的團(tuán)隊(duì)模擬了潮汐帶的狀況，從而研究了細(xì)菌的生命周期和運(yùn)動(dòng)機(jī)制。

群體殖民地的發(fā)展和冒險(xiǎn)者細(xì)胞在環(huán)境中的傳播。0)浮游細(xì)胞附著在固體表面上;在群體誘導(dǎo)條件下，細(xì)胞可以啟動(dòng)群體集落的發(fā)展，該集落包括四個(gè)階段。1)群體菌落發(fā)展的第一階段：菌落生長(zhǎng);2)發(fā)展的第二階段：分化的開(kāi)始和群狀火炬的形成;3)發(fā)展的第三階段：群前擴(kuò)展;4)發(fā)展的第四階段：群殖民地的成熟和最終架構(gòu)的形成。5)一旦成熟的群體殖民地被淹沒(méi)，一種形態(tài)上短而特定的細(xì)胞類型便被釋放到液體中-冒險(xiǎn)者細(xì)胞。冒險(xiǎn)者細(xì)胞具有很高的游泳能力，可以游向幾丁質(zhì)(海鮮的一種成分)并附著在其上。信用：MPI f。

游泳者和群細(xì)胞

與許多其他細(xì)菌一樣，副溶血性弧菌會(huì)在環(huán)境條件需要時(shí)形成特殊的細(xì)胞類型。具有單個(gè)極鞭毛的短游動(dòng)細(xì)胞可以在液體環(huán)境中快速移動(dòng)，而較長(zhǎng)的蜂群細(xì)胞則駐留在附著于固體表面的細(xì)菌種群中。Swarmer細(xì)胞專門用于在表面上移動(dòng)，并且可以迅速在新的表面區(qū)域定居。

弧菌屬細(xì)菌群體菌落表現(xiàn)出明顯的分層：雖然菌落的中部由相當(dāng)短的細(xì)胞組成，但在菌落的外部區(qū)域發(fā)現(xiàn)了較長(zhǎng)的群體細(xì)胞。正如馬克斯·普朗克(Max Planck)的研究人員所能證明的那樣，如果潮汐時(shí)期的自然棲息地(如潮汐時(shí)期的自然棲息地)淹沒(méi)了蜂群，細(xì)胞就會(huì)從菌落中釋放到液態(tài)環(huán)境中。但是，令人驚訝的是，這些釋放的細(xì)胞既不是長(zhǎng)的群體細(xì)胞，也不是中間發(fā)現(xiàn)的非常短的細(xì)胞，而是完全出乎意料的中等長(zhǎng)度的新型細(xì)胞。這些“冒險(xiǎn)者細(xì)胞”經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可在水中生活，并具有特別好的游泳性能。

研究小組表明，冒險(xiǎn)者細(xì)胞一旦被釋放，就能夠在新的液體環(huán)境中擴(kuò)散，而且重要的是，它們能夠“聞”并向潛在的營(yíng)養(yǎng)源轉(zhuǎn)移，例如幾丁質(zhì)。幾丁質(zhì)是溶血弧菌的海洋動(dòng)物必不可少的成分。附件。因此，冒險(xiǎn)者細(xì)胞釋放到水中有潛力幫助細(xì)菌在環(huán)境中傳播，并將副溶血性弧菌帶到新的海岸，例如海鮮表面。因此進(jìn)入我們的食物鏈，因此有可能增加人類感染的風(fēng)險(xiǎn)。

馬爾堡研究人員在形態(tài)和分子遺傳水平上研究了生命周期隨環(huán)境條件和時(shí)間的變化。在這里，他們發(fā)現(xiàn)了特征性的表達(dá)模式，這些模式也可用于將來(lái)的細(xì)菌檢測(cè)。西蒙·林格德(Simon Ringgaard)表示，但這可能甚至涉及到更深遠(yuǎn)的事情。“我們的實(shí)驗(yàn)表明，該殖民地總是有一個(gè)冒險(xiǎn)者細(xì)胞亞群，隨時(shí)可以在洪水泛濫后立即釋放。因此，冒險(xiǎn)者細(xì)胞對(duì)于這種疾病的全球流行病學(xué)及其控制措施至關(guān)重要。例如在工業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖中。”