剖析金黄色葡萄球菌胆汁诱导生物膜形成的调控

摘要

胆汁吸入囊性纤维化 (CF) 肺已成为肺微生物生物多样性减少和通常致命的慢性病原体感染的预后因素。金黄色葡萄球菌是最早在 CF 儿童肺部检测到的病原体之一,一旦确定为慢性感染,其根除策略就变得有限。在胆汁存在的情况下,几种肺病原体在体外受刺激产生生物膜。在这项研究中,我们进一步研究了胆汁对金黄色葡萄球菌生物膜形成的影响。大多数临床金黄色葡萄球菌菌株和实验室菌株 RN4220 被刺激形成具有亚抑制浓度的牛胆汁的生物膜。此外,我们观察到胆汁诱导的氨基糖苷类敏感性,我们在金黄色葡萄球菌转座子筛选中利用它来分离氨基糖苷类敏感性降低和胆汁诱导生物膜形成增强的突变体。我们确定了五个突变体,它们在胆汁诱导的生物膜形成方面表现出对胆汁的超敏反应,其中三个在参与壁磷壁酸 (WTA) 生物合成或运输的基因簇内携带转座子插入。菌株 TM4 在不同方向的 tagH 和 tagG 基因之间插入了一个插入物,这些基因编码了推定的 WTA 膜易位装置。 tagG 在 TM4 中的异位表达恢复了野生型胆汁诱导的生物膜反应,表明 TM4 中 WTA 易位的减少诱导了对胆汁的敏感性并增强了胆汁诱导的生物膜形成反应。我们认为 WTA 可能对于保护金黄色葡萄球菌免受胆汁暴露很重要,并且胆汁诱导的生物膜形成可能是保护细胞免受胆汁诱导的细胞裂解的进化反应。

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https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/micro/10.1099/mic.0.000317#tab2