群體感應：細菌通信機制的研究

              細菌通過(guò)自身所產(chǎn)生的小分子物質(zhì)來(lái)實(shí)現彼此之間的信息交流,這種現象就是群體感應（quorum sensing,QS）.群體感應是細菌擴散的一個(gè)重要過(guò)程.瑞典林雪平大學(xué)的研究人員揭示了細菌是如何通過(guò)群體感應來(lái)控制人體細胞的生理過(guò)程的.研究結果顯示,人類(lèi)病原物綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）及其它細菌是通過(guò)群體感應進(jìn)行交流的,這對它們的生長(cháng),毒力,能動(dòng)性及生物膜（biofilm）的形成具有重要作用.此外,真核細胞能感知QS信號并對其做出反應,但是并沒(méi)有被鑒定到其中的機制及哺乳動(dòng)物的相關(guān)受體.如果身體受傷并有傷口產(chǎn)生,這時(shí)就會(huì )引發(fā)一個(gè)信號的產(chǎn)生,然后越來(lái)越多的細菌就會(huì )集結在傷口處.當細菌聚集到一定數量時(shí),它們開(kāi)始像多細胞生物體那樣展開(kāi)行動(dòng).這些細菌會(huì )產(chǎn)生具有致密結構的生物膜,可以抵抗抗生素及免疫系統的攻擊.同時(shí),他們會(huì )變得越來(lái)越有侵略性,能動(dòng)性也隨即增加.當通信分子短脂肪酸AHL與細菌細胞內的受體緊密結合時(shí)就會(huì )引發(fā)上述改變的發(fā)生,結果造成各種基因表達的開(kāi)與關(guān).
   

              AHL可以自由地通過(guò)細菌或人體細胞的細胞膜.如果菌量較少,白細胞會(huì )更有效,如果菌量過(guò)高,人體免疫力就會(huì )下降,zui終引發(fā)炎癥. 研究小組向世界說(shuō)明AHL能影響寄主細胞.他們的研究是建立在他們過(guò)去的研究基礎之上的：“我們前期的研究結果表明,AHL能改變上皮細胞的屏障功能,增加人體中性白細胞的趨藥性. 現在,研究人員通過(guò)生物化學(xué)的方法鑒定到了一種叫做IQGAP1的蛋白,它是細菌信號接收器,是一個(gè)雙重間諜.Elena Vikström解釋說(shuō)：“IQGAP1能接收細菌發(fā)出的信號,還能改變自身在寄主細胞中的功能.” 研究小組以人腸上皮細胞為研究對象,他們將腸上皮細胞與AHL混合在一起開(kāi)展相關(guān)研究.通過(guò)光譜測定,研究人員可以找到與AHL結合的蛋白.“我們證明了細菌與上皮細胞不總需要直接的物理接觸,遠距離也能產(chǎn)生影響.”Vikström說(shuō). 研究小組的發(fā)現打開(kāi)了治療新策略開(kāi)發(fā)的大門(mén).一種可能性的設想就是,開(kāi)發(fā)一種能與信號接收受體相結合的小分子物質(zhì),從而阻斷細菌間的信號傳遞.