細(xì)菌空氣傳播信號(hào)促進(jìn)肺部感染的真菌生長
法國的研究人員發(fā)現(xiàn),細(xì)菌病原體釋放的揮發(fā)性化合物可刺激囊性纖維化(CF)肺部感染中發(fā)現(xiàn)的真菌病原體的生長。該研究結(jié)果于本周發(fā)表在美國微生物學(xué)會(huì)在線開放獲取期刊mBio上,首次表明一種病原體可以通過空氣發(fā)出信號(hào),作為另一種病原體生長的直接燃料。
細(xì)菌銅綠假單胞菌和真菌 煙曲霉都是經(jīng)常在肺微生物群中發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)致病菌。當(dāng)兩種病原體直接接觸時(shí),先前的研究表明,細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生抑制真菌生長的化合物。由于微生物經(jīng)常產(chǎn)生可以通過空氣傳播的揮發(fā)性化合物,巴黎巴斯德研究所的曲霉菌單位的成員Jean-PaulLatgéChristoph,Heddergott和Benoit Briard 想知道這兩種病原體是否也可以通過揮發(fā)性信號(hào)進(jìn)行通信。“令我們驚訝的是,銅綠假單胞菌產(chǎn)生的揮發(fā)物促進(jìn)了煙曲霉真菌的生長,”Latgé說。“更令人驚訝的是,我們發(fā)現(xiàn)這些揮發(fā)物實(shí)際上被真菌吸收以支持生長。”
為了測試揮發(fā)性化合物信號(hào)如何在微生物之間傳播并影響微生物,Heddergott和Briard 在一個(gè)較大的假單胞菌培養(yǎng)皿中的一側(cè)放置了一個(gè)小的曲霉菌培養(yǎng)皿。在塑料餐具的物理隔開下,微生物在餐具表面上方共享共同的空域。
“我們簡單地把這兩種生物放在一起,在幾天內(nèi),我們驚訝地發(fā)現(xiàn)真菌生長得更快,并且朝向細(xì)菌生長,”Heddergott說。“這確實(shí)表明了某種刺激性[來自細(xì)菌]。”為了找出它可能是什么,他使用特殊纖維吸收每種病原體釋放的揮發(fā)性化合物,然后進(jìn)行鑒定。然后,Heddergott單獨(dú)測試了假單胞菌產(chǎn)生的每種揮發(fā)物。
Heddergott說:“最含臭味的硫磺刺激真菌生長的濃度與細(xì)菌共同生長。” 他把它縮小到只有一種主要負(fù)責(zé)生長的空氣傳播化合物 - 二甲基硫醚。
由于硫是曲霉菌生長所需的必需成分,該團(tuán)隊(duì)測試了二甲硫化物是否實(shí)際被吸收并被真菌用作食物。Heddergott和Briard將真菌放在一塊缺硫的食物上,然后將二甲基硫醚泵入空氣空間。他們表明,當(dāng)存在二甲基硫醚時(shí),真菌生長得更好,并將二甲基硫化物直接從空氣中吸出作為燃料。
“在此之前,沒有人認(rèn)為真菌可以在含有硫的揮發(fā)性化合物上生長,”Latgé說。Latgé說,在CF 肺部感染的背景下,這可能解釋了為什么細(xì)菌通常首先在肺部定植并且真菌在后來定居:“當(dāng)真菌到達(dá)患者的肺部時(shí),釋放這種揮發(fā)性物質(zhì)的細(xì)菌將幫助真菌自我建立。 “
了解這些微生物之間的關(guān)系以及它們?nèi)绾味ㄖ卜尾靠梢詫?dǎo)致更好的方法來預(yù)防這些細(xì)菌 - 真菌共感染,這些感染是導(dǎo)致CF患者癥狀急劇惡化和肺功能下降的原因。“這讓我們看到的不僅是人體感染中的單一生物,而是一系列微生物,”Latgé說。“它們可以遠(yuǎn)離彼此,遠(yuǎn)距離通信,甚至使用另一種微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物來生長。”
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