细菌生物膜的形成与调控机制.pdf

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1、第26卷第2期生物学杂志V01．26No．22009年4月J0URNAL0FB10LOGYApr，2009doi：10．3969／j．issn．1008—9632．2009．02．048细菌生物膜的形成与调控机制唐俊妮。，史贤明，王红宁，周锐。(1．四川大学生命科学学院动物疾病防控生物工程研究中心，成都610065；2．上海交通大学食品科学与工程系陆伯勋食品安全研究中心，上海2011013．华中农业大学农业微生物国家重点实验室，武汉430070)摘要：细菌通过自身合成的水合多聚物粘附在固体表面，以固着的方式生长从而形成生物膜，细茵生物膜的形成涉及到几个明显的阶

2、段，包括起始的附着、细胞与细胞之间的吸附与增殖、生物膜的成熟、及最后细菌的脱离等四个阶段，生物膜的形成增加了细菌对抗生素的抗性以及帮助细菌逃逸寄主的免疫攻击等，从而引起临床上持续性的慢性感染等各种问题；生物膜结构非常复杂，除了细菌分泌的各种胞外多糖，胞外蛋白质外，最新的研究表明，DNA也是生物膜的一个重要成分。针对近年来的最新文献报道分别对生物膜的形成、结构以及调控机制等进行综述。关键词：细菌生物膜；形成；结构；调控机制中图分类号：Q935文献标识码：A文章编号：1008—9632(2009)02—0048—03根据美国CDC的统计，65％的人类细菌性感染都与

3、环境，这种方法也并不可取。生物膜形成有关。对于生物膜的研究始于临床，由于细鉴于生物膜形成的复杂性以及不同细菌形成方式的菌处于生物膜状态，使内部的细菌能够逃避抗生素或机体不确定性，为了能更好的控制生物膜，有必要对生物膜进免疫系统的作用，造成机体持续性感染或免疫性疾病，临行更详细的研究，以达到有效控制的目的。本文根据近年床上与生物膜相关的疾病，如慢性呼吸道感染、肺炎反复来的最新文献报道对生物膜的形成、结构及调控机制等方发作、慢性骨髓炎、亚急性感染性心内膜炎、体内人工留置面进行详细综述。物及各种医疗导管、感染性结石等，它们威胁着人类健康1生物膜的形成和结构的同时，也

4、造成了巨大的经济损失。对生物膜研究最多1。1生物膜的形成的是表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌生物膜是附着在固体表面的微生物群体，这些细胞镶等，这些细菌形成生物膜后能使患者发生持续性的嵌在多聚物的外表面，展现出许多表型的改变，如细菌生感染。理学，代谢机制和基因转录的改变等。当细菌受到各种生物膜除了在临床上常见外，食品工业的原物料、食压力，如极端的营养缺乏或过剩，低pH值，高渗透压，氧品加工机械表面和管道内以及生产环境当中也很容易出化，抗菌剂和抗生素等，于是大量的细菌为了对抗不利的现生物膜，特别是生物膜的特殊结构可以使其耐受消毒剂环境，通过自身合成的水合

5、多聚物粘附在固体表丽．以固的作用而得以残存，进而可以再次污染食品，如果是病原着的方式生长从而形成生物膜，这是细菌所具有的一种非菌的话，可造成极大的食品安全隐患。如今，在越来越常重要的环境适应机制。强调食品安全的大环境下，迫使人们不得不加强研究力度生物膜的形成涉及到几个明显的阶段，包括：起始的去寻找控制生物膜的方法，已报道可应用环丙沙星消除生附着、细胞与细胞之间的吸附与增殖、生物膜的成熟、及最物膜内的细菌，这类抗生素在生物膜上可形成穿孔，从而后细菌的脱离过程等四个阶段。生物膜是一种非常有使抗生素进入生物膜内部作用于细菌。然而这也只局限活力的系统，它的形成是一个层

6、递的过程，细菌首先要接于实验条件下，在实际环境中，生物膜外面还附着有大量近到固体的表面，才能形成成熟的生物膜，所以吸附到附的细胞碎片、血小板、以及机体的各种代谢物，抗生素的作着物表面是细菌从游离的单个细胞到生物膜形成的关键用并不能达到理想的效果。对于食品加工环境以及其它阶段，它涉及到几个粘附分子的相互作用，能够引起细胞收稿日期：2008—03—22；修回日期：2008—04—14作者简介：唐俊妮，女，博士，主要从事病原微生物功能基因组方面的研究，E—mail：junneytang@yahoo．tom．cn；通讯作者：王红宁，女，教授，博士生导师，主要从事畜禽传

7、染病及防控方面的研究，E—mail：whongning@163．tom。基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重大项目“食品安全关键技术”子课题('2006BAK02A19)及中国博士后专项基金48第26卷第2期生物学杂志VoI．26No．22009年4月JOURNALOFBIOLOGYApr，2009与附着物表面的物理化学反应。起始吸附可以看作是疏细菌建立感染必须激发大量毒力分子的共同表达。水表面与运动细胞之间的引力作用，或者是运动细胞借助毒力因子之间精细的合作与调节是病原菌存活和成功侵于特定的细胞器粘附到疏水表面。细菌有多种粘附表面入寄主的关键。因此，病原菌

8、已经发展了一套精密的调节的策略：一是通