Applied and Environmental Microbiology：霍乱弧菌在水中和仿黏液环境中的运动能力
文摘
2024-09-25 09:03
福建
原文献信息：Grognot M, Mittal A, Mah’moud M, Taute KM. 2021. Vibrio cholerae Motility in Aquatic and Mucus-Mimicking Environments. Appl Environ Microbiol. 87: e01293-21.摘要： 霍乱病是由霍乱弧菌（Vibrio cholerae）侵染小肠黏膜引起的，会导致严重腹泻。众所周知，霍乱弧菌的游动性在致病性中起着至关重要的作用，可能有助于细菌穿过肠粘膜屏障到达侵染部位，但具体机制尚不清楚。细胞可以被其单根极性鞭毛推动或牵引，但关于其运动行为的具体模式尚无定论。我们利用高通量三维（3D）细菌追踪技术观察霍乱弧菌在缓冲液、合成聚合物PVP的粘性溶液以及模拟宿主环境的粘蛋白溶液中的游动。我们在大量三维轨迹数据集的基础上对其运动行为进行了统计分析。我们发现霍乱弧菌的运动方式是不对称的"run-reverse-flick"运动，包括一连串的向前跑、反向跑和较短的向后跑，然后在下一次向前跑之前转体约90°，称为"弹flick"。与许多run-reverse-flick游动者不同，霍乱弧菌的后向游动比前向游动短得多，从而增加了有效扩散率。我们还发现，霍乱弧菌的游泳速度并不是恒定的，而是经常下降。粘蛋白中的转向频率与缓冲液中观察到的频率一致。在研究的所有环境中都存在run-reverse-flick运动和速度波动，这表明这些行为也发生在自然水生栖息地和宿主环境中。研究意义：霍乱病会引起呕吐和严重的腹泻，每年在全球范围内导致大约10万人死亡。这种疾病是由霍乱弧菌在小肠黏膜上定植引起的。已知霍乱弧菌的游动能力会增加其感染性，但其潜在机制尚不明确。一种可能性是游动有助于穿过覆盖在小肠黏膜上的保护性黏液屏障。我们对霍乱弧菌在模拟宿主环境特性的环境中游动方式的研究，可能有助于理解其运动性如何促进感染的过程。
