瑞士巴塞爾大學的一個研究小組現在發(fā)現，導致霍亂的細菌病原體在免疫細胞上形成了一種新型的細菌群落：一種對細胞具有致命性的侵略性生物膜。這項研究最近發(fā)表在《細胞》雜志上，為病原體的感染策略提供了新的見解。
許多細菌采用一種迷人的防御策略——在表面形成群落，稱為生物膜。我們在日常生活中會遇到這樣的生物膜，例如，口腔中的牙菌斑，水中石頭上的粘稠膜，甚至是我們腸道菌群的一部分。細菌生物膜本質上對抗生素具有耐受性，當它們在植入物、導管或手術器械上定植時，可能在臨床環(huán)境中構成重大威脅。這種定植使病原體滲入我們的身體，引發(fā)免疫系統(tǒng)和抗生素難以對抗的感染。
以前，人們認為細菌形成生物膜是為了保護自己。由巴塞爾大學生物中心的Knut Drescher教授領導的研究小組在他們最近發(fā)表的研究中證明，細菌在免疫細胞表面形成生物膜。這種以前未知的群落類型與已知的細菌生物膜不同，不僅在結構上，而且在功能上：這種生物膜不是起到保護作用，而是具有攻擊性。
免疫細胞上的生物膜：網狀結構而不是典型的粘稠基質
Drescher的團隊在霍亂病原體霍亂弧菌中發(fā)現了這種新型生物膜。這種細菌在人類宿主體內的各種免疫細胞中定植。
為了更好地理解免疫細胞上生物膜的形成，研究人員專注于一種特定類型的吞噬細胞，即所謂的巨噬細胞。文章一作Lucia Vidakovic解釋說，“偶然遇到巨噬細胞的細菌會用一種‘觸角’附著在細胞表面，隨后，細菌開始分裂并纏繞它們的觸角狀附屬物。”因此，這種生物膜的細胞外基質的結構與以前已知的結構有著根本的不同，在以前的生物膜中，細菌通常被嵌入由糖和蛋白質組成的粘液基質中。
免疫細胞上的生物膜是一種進攻性的而不是防御性的策略
隨著時間的推移，霍亂病原體產生的生物膜完全包裹巨噬細胞，導致細胞死亡。“細菌群落主動攻擊并殺死免疫細胞。然而，我們最初并不了解確切的機制，為了解開這個謎團，我們仔細調查了霍亂病原體產生的所有14種已知毒素，最終確定溶血素是罪魁禍首。”這種毒素在免疫細胞的保護膜上形成毛孔，從而殺死它們。
霍亂是一種危及生命的傳染病，會導致嚴重的腹瀉。由于人類是霍亂病原體的唯一宿主，科學家們建立了人類腸道類器官模型。利用這個模型，他們可以證明霍亂弧菌在定殖和破壞人體腸道屏障后能夠在巨噬細胞上形成致命的生物膜。
Knut Drescher補充說:“這種細菌采用的新型攻擊策略可以顯著影響霍亂感染的進展。下一步，我們的目標是探索其他病原體是否也會形成這種具有侵略性的生物膜。破譯細菌病原體的策略對于開發(fā)對抗它們的新方法至關重要。”
文章標題
Biofilm formation on human immune cells is a multicellular predation strategy of Vibrio cholerae
(文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-6/20230613002521576.htm)
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