細菌空氣傳播信號促進肺部感染的真菌生長
法國的研究人員發(fā)現,細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)現的真菌病原體的生長。該研究結果于本周發(fā)表在美國微生物學會在線開放獲取期刊mBio上,首次表明一種病原體可以通過空氣發(fā)出信號,作為另一種病原體生長的直接燃料。
細菌銅綠假單胞菌和真菌 煙曲霉都是經常在肺微生物群中發(fā)現的機會致病菌。當兩種病原體直接接觸時,先前的研究表明,細菌會產生抑制真菌生長的化合物。由于微生物經常產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)性信號進行通信。“令我們驚訝的是,銅綠假單胞菌產生的揮發(fā)物促進了煙曲霉真菌的生長,”Latgé說。“更令人驚訝的是,我們發(fā)現這些揮發(fā)物實際上被真菌吸收以支持生長。”
為了測試揮發(fā)性化合物信號如何在微生物之間傳播并影響微生物,Heddergott和Briard 在一個較大的假單胞菌培養(yǎng)皿中的一側放置了一個小的曲霉菌培養(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,我們驚訝地發(fā)現真菌生長得更快,并且朝向細菌生長,”Heddergott說。“這確實表明了某種刺激性[來自細菌]。”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,然后進行鑒定。然后,Heddergott單獨測試了假單胞菌產生的每種揮發(fā)物。
Heddergott說:“最含臭味的硫磺刺激真菌生長的濃度與細菌共同生長。” 他把它縮小到只有一種主要負責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,該團隊測試了二甲硫化物是否實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,當存在二甲基硫醚時,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菌通常首先在肺部定植并且真菌在后來定居:“當真菌到達患者的肺部時,釋放這種揮發(fā)性物質的細菌將幫助真菌自我建立。 “
了解這些微生物之間的關系以及它們如何定植肺部可以導致更好的方法來預防這些細菌 - 真菌共感染,這些感染是導致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。“它們可以遠離彼此,遠距離通信,甚至使用另一種微生物產生的揮發(fā)性化合物來生長。”
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