细菌生物膜及细菌群体感应系统的研究进展

细 菌 生物 膜 （ ａｔｒ ｌ ｉ ｌ Ｂ Ｆ 是指 附着 于 有 生命 或 ｂ ｃ ｉ ｏ ｍ，Ｂ ） ｅａｂ ｆ ｉ
无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体
及 其 分 泌 的 多 糖 基 质 、 维 蛋 白 、 蛋 白 等 多 糖 蛋 白 复 合 纤 脂
物 。Ｂ Ｆ中水分含量可高达 ９ ％。除了水和细菌外 ， Ｂ Ｂ ７ ＢＦ 还可含有细菌分泌的大分子多聚物、 吸附 的营养物质和代谢
抗 生 素 治疗 收 到 良好 的疗 效 。但 近 ２ 来人 们 发 现 ， ０年 抗生 素
过通路输送营养物质 ， 满足细菌生存需要 ， 同时带走细菌代谢
废 物 ， 能 类似 原 始 的循 环 系 统 。 Ｂ Ｆ的 这 一 特 殊 结 构 坚 实 功 Ｂ 稳 定 ， 易 被破 坏 ， 大 提高 了细 菌 的存 活 能 力 。 不 大
一
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江 苏农 业 科 学
２１ 第 ５ ０ ０年 期
陈 静 ， 刘显军， 边连全 ， 等．细菌生物膜及细菌群体感应系统的研究进展［ ］ Ｊ ．江苏农业科 学，ＯＯ ５ ：２— ３ ２ Ｌ （ ）３ ３
细菌生 物膜 及 细菌群 体感 应 系统 的研究 进 展
陈 静 ，刘显 军 边连 全 ， ，朴钟 云
有高度进化的表 面结构， 牢固地附着在尿道 内， 免于被尿液冲 出体 外 。 细 菌 可 很 快 发 生 黏 附 ， 内 氏 放 线 菌 （ ｃｎｍ ｃ 如 Ａｔ ｏ ｙｅ ｉ ｓ
ｎｅ ｕｄｉ对 附着 在 羟基 磷灰 石小 球上 的酸性 富含 脯氨 酸 的蛋 ａｓ ｎｉ ｌ ）
白黏附 ， １ 约 吸 附即趋 于饱 和 。随后 ， 菌 大 量生 长 繁殖 ， ｈ后 细 分 泌大量 胞 外多 糖 （ｘｐｌ ａｃａｉ ， Ｐ ） Ｐ 粘 结 单个 ｅｏｏ ｓｃｈｒ ｅ Ｅ Ｓ 。Ｅ Ｓ可 ｙ ｄ 细菌 而形 成 细菌 团块 ， 菌 落 （ ｉ ｏｏｏｙ 。 大量 微 菌 落使 即微 ｍ ｃ ｃｌ ） ｒ ｎ 细菌 生物 膜加 厚 ， 菌生物 膜 趋于 成熟 。 细 由于 Ｂ Ｆ的 形 成是 一 个 动 态 过 程 ， 结 构 上 存 在 不 均 质 且 性， 因此 ， Ｆ中 的细 菌 是在 不 同时 间和 空 间发 展 的 ， 基 因表 Ｂ 其 达和 生理 活性 也 具有 不 均 质 性 。Ｂ Ｆ垂 直 方 向不 同 层 面 的 细
产 物及 细 菌裂 解 产 物等 。游 离 的单 个或 单 片 菌落 容 易 被抗 生
菌 Ｒ Ａ含量 、 Ｎ 呼吸活性和蛋 白质合成均不同。同时由于细菌
所 处 微环 境 的 ｐ 值 和氧 化 还 原 电 位 等 不 同 ， 使 遗 传 学 上 Ｈ 可 致 的细 菌 个 体 表 现 不 同 的 特 性 ， 产 生 毒 素 不 同 可 使 Ｂ 如 Ｆ
一
Ｂ Ｆ多细 胞结 构 的形成 是 一个 动态 过程 ， 菌黏 附是 细 菌 Ｂ 细
对宿主表面的黏附， 是细菌在宿主体 内形成细菌生物膜 的第 １ 步 。这种 黏 附作 用主 要是 细 菌 表 面 特定 的 黏 附 素 蛋 白（ ｄｅ ａｈ． ｓ） ｉ 识别宿主表面受体 （ｅｅｔ ） ｎ ｒｃｐ ｒ 的结果， ｏ 因此具有选择性和特 异性。宿主组织表面的蛋 白、 糖蛋 白和糖脂 常可作为受体 ， 选 择性地吸附特定种类的细菌。细菌黏附于表面可免于被流体
应系统在细菌生物膜形成中的作用进行综述 。 关键词 ： 细菌生物膜 ； 群体感应系统 ； 研究进展
中 图分 类 号 ： ９９ １ Ｑ ３ ． 文献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０２—１０ （００ ０ ０ ３ —０ １０ ３２ ２ １ ５— ０ ２ ２ Ｊ
自从抗生素问世之后 ， 对细菌感染尤其是急性细菌感染 ，
带 到 不利 于其 生长 的 环境 ， 例如 ， 长 在 尿 道 中 的大 肠 杆 菌 具 生
。
同时 细菌 生 物 膜 细 菌 对 抗 生 素 和 宿 主 免 疫 防 御 机 制
的抗 性很 强 ， 染 部位 的细 菌 一 旦 形 成 生 物 膜 或 生 物 材 料 污 感
染 的细 菌形 成 了生 物 膜 ， 即使 使 用 正 常 剂 量 成 百 倍 的 药 物 也
１ ２ Ｂ Ｆ的形 成 过程 ． Ｂ
用量在不断加大， 而疗效却难 以令人满意 ； 即使抗生素不得不 更新换代 ， 耐药菌株也还是不 断涌现 。这其 中的原因 固然与 滥 用抗 生 素使 得 细 菌变 异 加 快 有 关 ， 也 与 细 菌 生 物 膜 类 感 但
染 密切 相关 。据 估 计 人 类 大 约 ６ ％ 的 细 菌 性 感 染 是 由 细 ５ 菌 生物 膜 细菌 引 起 的 。当 细菌 形 成生 物 膜后 对 抗 生 素 的抗 性 提高 １ ０～１００倍 ， 造 成 当 前 细 菌 耐 药 性 的 罪 魁 祸 首 之 ０ 是
（ ． 阳农 业 大 学 园艺 学 院 ， 宁 沈 阳 １０ ６ ；． 阳农 业大 学 畜 牧 兽 医学 院 ， 宁 沈 阳 １０ ６ ） １沈 辽 １１ １２ 沈 辽 １１ １
摘 要 ：细菌 生 物 膜 （ Ｂ ） 细 菌 耐 药性 形 成 的 重要 机 制 之 一 ， 是 许 多 慢 性 感 染 性 疾 病 反 复 发 作 和 难 以控 制 的 ＢＦ是 也 主 要 原 因 。在 Ｂ Ｆ形 成 过程 中 ， 菌 的群 体感 应 （ ｓ 系统 起 重 要 作 用 。本 文 就 细 菌 生物 膜 的结 构 以及 细 菌 的群 体感 Ｂ 细 Ｑ）
不易治愈 ， 成为动物 生产 中难 治性感染 的重要原 因之 一Βιβλιοθήκη Baidu细 菌 生 物膜 引 起 了人 们 的极 大关 注 ， 了解 细 菌 生 物 膜 的 形 成 和
细 菌群 体 感应 系统 的作 用 将 有助 于 防 治细 菌 感染 性 疾病 。 １ 细 菌 生物 膜 的结 构 及形 成
１ １ 细 茵生 物膜 的 结 构 ．