討論


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


白色念珠菌生物膜:微環(huán)境支持 厭氧菌生長


一段時間以來,人們已經(jīng)知道細菌生物膜是 能夠產(chǎn)生缺氧微環(huán)境,支持 厭氧菌種的生長 [30, 31],它具有 據(jù)推測,念珠菌屬物種形成的生物膜 也可能缺氧,基于基因表達數(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)境條件下生長時會產(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 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 對厭氧菌的存活起主要作用。 不同的菌株 據(jù)報道,產(chǎn)氣莢膜梭菌和脆弱擬桿菌在氧含量高達 3%–5% (w40–70 mM) [35, 36] 的情況下生長,我們 已經(jīng)表明白色念珠菌生物膜提供了一個環(huán)境 其中氧氣濃度低至 w50 mM。 這個 研究結果表明,白色念珠菌可能允許厭氧菌在宿主的含氧區(qū)域生長,否則這些物種將無法居住。 這個 想法可能對 產(chǎn)氣莢膜梭菌的建立 感染,導致多種 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 從上到下穩(wěn)步下降 白色念珠菌生物膜的底部添加 我們對生物膜異質(zhì)性的理解。 白色念珠菌 生物膜由多個細胞組成 類型(酵母、假菌絲、菌絲、 持久細胞和分散細胞) 表達不同的基因程序 [39–43] 由于它們的精確位置 生物膜內(nèi)。 氧濃度梯度是一個關鍵變量 它構建了生物膜微環(huán)境,并表明代謝和基因表達在整個細胞的不同水平上有所不同 生物膜。


白色不透明開關程序的部分歸納 在白色念珠菌中


我們監(jiān)測了白色念珠菌對 混合生物膜中的細菌種類,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 細胞與白細胞相比(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 WOR1 的菌株中富集, 與野生型菌株相比(p = 3.4 3 1029 ) [44]。 我們提出細菌對 WOR1 的誘導可能引發(fā) C. 白色不透明轉(zhuǎn)換的白色念珠菌,但額外的 需要環(huán)境線索來完全誘導轉(zhuǎn)變?yōu)?不透明的形式。 另一種假設是不透明程序的部分誘導是對 接觸細菌。


懸浮共培養(yǎng)誘導聚集


我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)氣莢膜梭菌誘導 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。 聚集的誘導可能類似于生物膜的誘導 形成,因為聚集需要與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,聚集體中的細胞 類似于固體表面生物膜中的細胞。 這些觀察結果表明,白色念珠菌中的生物膜程序確實 不需要固體表面來激活,并且白色念珠菌生物膜的定義可以從附著在基質(zhì)上的群落擴展到包括懸浮聚集體。 大腸桿菌, 死斑片球菌和其他幾種細菌 以前發(fā)現(xiàn)共培養(yǎng)時會誘導聚集 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,堅持 真菌和細菌之間可以允許生存 細菌。


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 依從性和基因表達。 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產(chǎn)氣莢膜梭菌的保護)關系,并已開始揭示參與 這些互動。 這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了考慮微環(huán)境的重要性 微生物組成員遇到。 研究真菌與細菌成對相互作用的策略 異質(zhì)微環(huán)境的背景可以擴展到更好 了解復雜的社區(qū) 成千上萬的物種在地球上相遇 主持人。



厭氧細菌和白色念珠菌一起生物膜內(nèi)生長和在懸浮培養(yǎng)中誘導生物膜的形成——概括、結果

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

厭氧細菌和白色念珠菌一起生物膜內(nèi)生長和在懸浮培養(yǎng)中誘導生物膜的形成——實驗步驟、致謝!