铜绿假单胞菌密度感应系统的研究进展

朱松雷 综述,沈 策审校

(上海交通大学附属第六人民医院肺内科 200233)

铜绿假单胞菌密度感应系统的研究进展

朱松雷 综述,沈 策△审校

(上海交通大学附属第六人民医院肺内科 200233)

假单胞菌,铜绿;生物膜;密度感应系统

铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa,PA),属于非发酵菌类假单胞菌属。它广泛分布于自然界并在人体皮肤上定植,是引起肺囊性纤维化(cystic fibrosis,CF)和弥漫性泛支气管炎(diffuse panbroncbiolitis,DPB)的最重要的病原菌,也是近年来医院内感染的重要条件致病菌和耐药菌之一。其中密度感应(quorum sensing,QS)系统作为细菌细胞间的特殊交流方式,在基因水平上调控着PA生物被膜、Ⅲ型分泌系统、致病毒力因子等的分化,是重要的致病因素和耐药性原因之一。现将PA的QS系统的研究进展作一综述。

1 PA的QS系统调控模式

有研究显示,QS系统是细菌细胞间信号传递的一种方式。指许多种类的细菌在高细胞密度的条件下,通过化学信号分子,帮助细胞监控细胞群体的浓度变化。QS系统能让细菌细胞感知其同伴的密度变化,当达到一定的阈值后,就会出现异常的多样的细胞行为模式。革兰阴性细菌的QS系统大多利用N-乙酰高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactones,AHLs)作为信号分子。PA拥有一个复杂的QS信号网络,包括两个AHLs依赖的细胞间信号系统,即las系统和rhl系统,一个非AHLs依赖的细胞间信号分子,即4-羟基-2烷基喹诺酮(4-hydroxy-2-alkylquinolines,HAQs)。las系统由LasR和LasI组成,LasI指导PA信号分子N-3-氧代十二烷酰-高丝氨酸内酯(3-oxododecanoyl homoserine lactone,3-O-C12-HSL)的合成;rhl系统由RhlR和 RhlI组成,RhlI指导 PA信号分子N-丁酰基-高丝氨酸内酯(N-butyryl-L-homoserinelactone,C4-HSL)的合成。当3-O-C12-HSL和C4-HSL信息分子增加到一定浓度的时候,分别与转录因子LasR和RhlR特异性结合并激活转录从而调节一系列下游致病基因的表达。……