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新研究揭示细菌致病模式转换机制

[所属分类:行业动态] [发布时间:2026-4-21] [发布人:杨晓燕] [阅读次数:] [返回]

新研究揭示细菌致病模式转换机制
作者：朱汉斌来源：中国科学报
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近日，华南农业大学群体微生物研究中心教授张炼辉、副教授徐泽凌团队成功揭示铜绿假单胞菌通过DSF家族群体感应信号调控其急性-慢性致病模式转换的作用机制。相关研究成果发表于《自然-通讯》（Nature Communications）。
铜绿假单胞菌是引起医院内感染的常见病原菌之一，尤其对烧伤烫伤、术后等免疫力低下人群可造成严重感染。该菌难防难控的原因在于其能够根据环境变化重新编程致病基因的表达程序，产生相应致病因子，从而逃逸人体免疫反应、引发急性侵染或慢性侵染。当前的致病机理研究多集中于急性侵染或慢性侵染两个不同的致病模式，对该菌如何协调两个不同致病模式之间转换的认知极为有限。
在国家自然科学基金等项目资助下，研究团队通过系统研究烯酰辅酶A水合酶/异构酶家族蛋白，发现一个新蛋白DspII与已知蛋白DspI以复合体形式催化DSF家族群体感应信号分子顺?2?癸烯酸（CDA）的合成。在慢性侵染阶段，当细菌在生物膜内部生长到一定密度时，DspII与DspI的表达被迅速诱导，产生CDA信号。该信号通过降低细胞内第二信使c-di-GMP的浓度，进而抑制生物膜基质合成并同时激活细菌运动能力，促使细菌从生物膜生长形态转变为游离生长方式。
研究团队还发现DspII-DspI复合体具有不依赖其CDA合成酶活性、直接调控基因表达的非酶功能。该复合体通过结合GacA蛋白以及RsmZ的启动子区域抑制Gac/Rsm信号通路，上调关键急性致病因子三型分泌系统（T3SS）的基因表达，使细菌从生物膜扩散后能够迅速增强致病能力，完成从慢性侵染到急性侵染的致病模式转换。
此外，该研究发现CDA信号分子能够对DspII-DspI复合体的活性进行反馈调节。在低浓度范围内，CDA含量的升高将促进复合体互作，进一步加速CDA合成并促进细菌从生物膜扩散而出；而当CDA合成达到一定浓度，高浓度CDA则开始减弱复合体之间的互作。这一精妙的负反馈调节有效避免了病原菌在生物膜形态时T3SS的持续激活，减少不必要的能量消耗。
该研究深化了对病原细菌环境适应与致病模式转换机制的认知，为微生物传染性疾病的治疗提供了新的思路。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-68622-x
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