大肠杆菌表面感应机制研究进展

王立亮，高春辉，吴一超，黄巧云，蔡鹏

大肠杆菌是人和动物胃肠道的主要兼性厌氧菌群，包括共生性和致病性2种类型，既能在人或动物宿主体内存活，也能在环境中传播[1]。致病性大肠杆菌在环境中的传播严重威胁人和动物的健康，每年造成大量的感染和严重的经济损失[2]。粪肥和污水中的致病性大肠杆菌可经土壤传播到农作物的根系或表面，进入食品产业链，威胁人体健康[3-5]。

环境中的大肠杆菌能吸附在各种生物（植物根系或叶片）和非生物（土壤颗粒）表面，形成生物膜以存活和传播[1]。生物膜的形成过程主要包括以下5个步骤。1）初始吸附，通常是可逆过程[6-7]；2）紧密吸附，即微生物通过分泌DNA、蛋白质、脂质以及多糖等胞外聚合物，改变自身的生理生化状态，与表面发生紧密结合，通常是不可逆吸附[8]；3）形成微菌落：微生物不断分泌胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS），并形成一层凝胶层将细胞包裹在内部区域[9]；4）生物膜的成熟：微菌落内的细胞持续分泌EPS，最终形成具有三维空间结构的成熟生物膜；5）生物膜的解体：受环境因子和细胞性质等因素的影响，部分微生物从生物膜中逃离，重新分散到外部环境中[10]。在生物膜形成的多步骤过程中，微生物在固相表面的初始吸附是其形成生物膜的关键，该过程包括了微生物对固相表面的“感知”以及初始吸附后细胞的“响应”，这一过程被称为微生物的表面感应[11]。

本文重点介绍了环境微生物-大肠杆菌表面感应相关研究进展……