海洋致病菌形成專門的細胞進行傳播

副溶血性弧菌可以在河口地區(qū)的潮汐帶發(fā)現(xiàn)。海洋細菌在人類中引起急性胃腸炎，并且是世界上由海鮮傳播的疾病的主要原因。來自德國馬堡的馬克斯·普朗克陸地微生物研究所的研究人員已經(jīng)確定了專門的“冒險者”細胞，以確保細菌的傳播和流行。他們的新發(fā)現(xiàn)是該疾病未來管理的重要基礎(chǔ)。

在中歐和北歐，弧菌感染屬于“新興疾病”，其發(fā)病率最近有所增加或在不久的將來可能會增加。造成這種情況的一些原因是全球貿(mào)易和全球氣候變化導(dǎo)致的水溫升高。在我們的熱帶地區(qū)超市中發(fā)現(xiàn)的貽貝，牡蠣和螃蟹可能全年都受到污染，而且污染率很高。如果生吃或未充分煮熟，它們可能引起感染。

副溶血性弧菌在河口地區(qū)的潮汐帶形成菌落，其復(fù)雜的生命周期由該棲息地的各種條件觸發(fā)。但是該物種如何適應(yīng)環(huán)境變化，又如何在新的棲息地定居呢?馬爾堡馬克斯·普朗克陸地微生物研究所的西蒙·林加德解釋說：“為了制定任何措施來解決副溶血性弧菌和相關(guān)細菌的傳播，我們必須首先了解細菌菌落的結(jié)構(gòu)和分布策略。” 在他們的實驗室中，他和他的團隊模擬了潮汐帶的狀況，從而研究了細菌的生命周期和運動機制。

群體殖民地的發(fā)展和冒險者細胞在環(huán)境中的傳播。0)浮游細胞附著在固體表面上;在群體誘導(dǎo)條件下，細胞可以啟動群體集落的發(fā)展，該集落包括四個階段。1)群體菌落發(fā)展的第一階段：菌落生長;2)發(fā)展的第二階段：分化的開始和群狀火炬的形成;3)發(fā)展的第三階段：群前擴展;4)發(fā)展的第四階段：群殖民地的成熟和最終架構(gòu)的形成。5)一旦成熟的群體殖民地被淹沒，一種形態(tài)上短而特定的細胞類型便被釋放到液體中-冒險者細胞。冒險者細胞具有很高的游泳能力，可以游向幾丁質(zhì)(海鮮的一種成分)并附著在其上。信用：MPI f。

游泳者和群細胞

與許多其他細菌一樣，副溶血性弧菌會在環(huán)境條件需要時形成特殊的細胞類型。具有單個極鞭毛的短游動細胞可以在液體環(huán)境中快速移動，而較長的蜂群細胞則駐留在附著于固體表面的細菌種群中。Swarmer細胞專門用于在表面上移動，并且可以迅速在新的表面區(qū)域定居。

弧菌屬細菌群體菌落表現(xiàn)出明顯的分層：雖然菌落的中部由相當短的細胞組成，但在菌落的外部區(qū)域發(fā)現(xiàn)了較長的群體細胞。正如馬克斯·普朗克(Max Planck)的研究人員所能證明的那樣，如果潮汐時期的自然棲息地(如潮汐時期的自然棲息地)淹沒了蜂群，細胞就會從菌落中釋放到液態(tài)環(huán)境中。但是，令人驚訝的是，這些釋放的細胞既不是長的群體細胞，也不是中間發(fā)現(xiàn)的非常短的細胞，而是完全出乎意料的中等長度的新型細胞。這些“冒險者細胞”經(jīng)過優(yōu)化，可在水中生活，并具有特別好的游泳性能。

研究小組表明，冒險者細胞一旦被釋放，就能夠在新的液體環(huán)境中擴散，而且重要的是，它們能夠“聞”并向潛在的營養(yǎng)源轉(zhuǎn)移，例如幾丁質(zhì)。幾丁質(zhì)是溶血弧菌的海洋動物必不可少的成分。附件。因此，冒險者細胞釋放到水中有潛力幫助細菌在環(huán)境中傳播，并將副溶血性弧菌帶到新的海岸，例如海鮮表面。因此進入我們的食物鏈，因此有可能增加人類感染的風險。

馬爾堡研究人員在形態(tài)和分子遺傳水平上研究了生命周期隨環(huán)境條件和時間的變化。在這里，他們發(fā)現(xiàn)了特征性的表達模式，這些模式也可用于將來的細菌檢測。西蒙·林格德(Simon Ringgaard)表示，但這可能甚至涉及到更深遠的事情。“我們的實驗表明，該殖民地總是有一個冒險者細胞亞群，隨時可以在洪水泛濫后立即釋放。因此，冒險者細胞對于這種疾病的全球流行病學(xué)及其控制措施至關(guān)重要。例如在工業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖中。”