討論


在這項(xiàng)工作中,我們發(fā)現(xiàn)了 C. albicans,人類微生物組的主要真菌物種, 和微生物組的幾個(gè)細(xì)菌成員。


白色念珠菌生物膜:微環(huán)境支持 厭氧菌生長(zhǎng)


一段時(shí)間以來(lái),人們已經(jīng)知道細(xì)菌生物膜是 能夠產(chǎn)生缺氧微環(huán)境,支持 厭氧菌種的生長(zhǎng) [30, 31],它具有 據(jù)推測(cè),念珠菌屬物種形成的生物膜 也可能缺氧,基于基因表達(dá)數(shù)據(jù)和 突變表型 [30, 32–34]。 我們的工作首次直接證明,白色念珠菌生物膜在環(huán)境條件下生長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生缺氧的內(nèi)部微環(huán)境。 氧氣條件。 我們還表明,微環(huán)境 在白色念珠菌生物膜內(nèi)足以支持生長(zhǎng) 兩種不同的厭氧菌種,產(chǎn)氣莢膜梭菌和 B. fragilis,可能是氧濃度降低 對(duì)厭氧菌的存活起主要作用。 不同的菌株 據(jù)報(bào)道,產(chǎn)氣莢膜梭菌和脆弱擬桿菌在氧含量高達(dá) 3%–5% (w40–70 mM) [35, 36] 的情況下生長(zhǎng),我們 已經(jīng)表明白色念珠菌生物膜提供了一個(gè)環(huán)境 其中氧氣濃度低至 w50 mM。 這個(gè) 研究結(jié)果表明,白色念珠菌可能允許厭氧菌在宿主的含氧區(qū)域生長(zhǎng),否則這些物種將無(wú)法居住。 這個(gè) 想法可能對(duì) 產(chǎn)氣莢膜梭菌的建立 感染,導(dǎo)致多種 疾病,包括腸毒血癥, 氣性壞疽和傷口感染, 其中許多是危及生命的 [37, 38]。


氧氣濃度的事實(shí) 從上到下穩(wěn)步下降 白色念珠菌生物膜的底部添加 我們對(duì)生物膜異質(zhì)性的理解。 白色念珠菌 生物膜由多個(gè)細(xì)胞組成 類型(酵母、假菌絲、菌絲、 持久細(xì)胞和分散細(xì)胞) 表達(dá)不同的基因程序 [39–43] 由于它們的精確位置 生物膜內(nèi)。 氧濃度梯度是一個(gè)關(guān)鍵變量 它構(gòu)建了生物膜微環(huán)境,并表明代謝和基因表達(dá)在整個(gè)細(xì)胞的不同水平上有所不同 生物膜。


白色不透明開關(guān)程序的部分歸納 在白色念珠菌中


我們監(jiān)測(cè)了白色念珠菌對(duì) 混合生物膜中的細(xì)菌種類,發(fā)現(xiàn)有 與肺炎克雷伯菌共培養(yǎng)上調(diào)的基因與富含不透明的基因之間存在顯著重疊 細(xì)胞與白細(xì)胞相比(p = 8.4 3 10220)。 還有 共培養(yǎng)上調(diào)基因之間的顯著重疊 肺炎克雷伯菌和基因在通過小鼠腸道后過表達(dá) WOR1 的菌株中富集, 與野生型菌株相比(p = 3.4 3 1029 ) [44]。 我們提出細(xì)菌對(duì) WOR1 的誘導(dǎo)可能引發(fā) C. 白色不透明轉(zhuǎn)換的白色念珠菌,但額外的 需要環(huán)境線索來(lái)完全誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)?不透明的形式。 另一種假設(shè)是不透明程序的部分誘導(dǎo)是對(duì) 接觸細(xì)菌。


懸浮共培養(yǎng)誘導(dǎo)聚集


我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)氣莢膜梭菌誘導(dǎo) 環(huán)境有氧懸浮培養(yǎng)中的白色念珠菌,并且 包含真菌和細(xì)菌的聚集體,允許 產(chǎn)氣莢膜梭菌在通常有毒的環(huán)境中存活。 聚集的誘導(dǎo)可能類似于生物膜的誘導(dǎo) 形成,因?yàn)榫奂枰c白色念珠菌相同的主調(diào)節(jié)劑形成“常規(guī)”生物膜 在固體表面上。 此外,聚集體中的細(xì)胞 類似于固體表面生物膜中的細(xì)胞。 這些觀察結(jié)果表明,白色念珠菌中的生物膜程序確實(shí) 不需要固體表面來(lái)激活,并且白色念珠菌生物膜的定義可以從附著在基質(zhì)上的群落擴(kuò)展到包括懸浮聚集體。 大腸桿菌, 死斑片球菌和其他幾種細(xì)菌 以前發(fā)現(xiàn)共培養(yǎng)時(shí)會(huì)誘導(dǎo)聚集 與幾種酵母種類,包括念珠菌、釀酒酵母和粟酒裂殖酵母 [45]。 這 有證據(jù)表明,許多微生物物種能夠 coaggregate,我們的工作表明,堅(jiān)持 真菌和細(xì)菌之間可以允許生存 細(xì)菌。


種間相互作用


我們已經(jīng)證明白色念珠菌以多種方式相互作用 與腸道微生物組的幾種代表性物種。 這些微生物顯然能夠相互感知; 為了 例如,白色念珠菌通過巨大的變化做出反應(yīng) 依從性和基因表達(dá)。 我們提供了拮抗(肺炎克雷伯菌的存在減少白色念珠菌生物膜厚度)和有益的新證據(jù) (白色念珠菌生物膜對(duì)產(chǎn)氣莢膜梭菌的保護(hù))關(guān)系,并已開始揭示參與 這些互動(dòng)。 這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了考慮微環(huán)境的重要性 微生物組成員遇到。 研究真菌與細(xì)菌成對(duì)相互作用的策略 異質(zhì)微環(huán)境的背景可以擴(kuò)展到更好 了解復(fù)雜的社區(qū) 成千上萬(wàn)的物種在地球上相遇 主持人。



厭氧細(xì)菌和白色念珠菌一起生物膜內(nèi)生長(zhǎng)和在懸浮培養(yǎng)中誘導(dǎo)生物膜的形成——概括、結(jié)果

厭氧細(xì)菌和白色念珠菌一起生物膜內(nèi)生長(zhǎng)和在懸浮培養(yǎng)中誘導(dǎo)生物膜的形成——討論

厭氧細(xì)菌和白色念珠菌一起生物膜內(nèi)生長(zhǎng)和在懸浮培養(yǎng)中誘導(dǎo)生物膜的形成——實(shí)驗(yàn)步驟、致謝!