01

文章背景簡(jiǎn)介

BACKGROUND INTRODUCTION

細(xì)菌“活的非可培養(yǎng)（viable but noncuturable ，VBNC）”狀態(tài)是細(xì)菌在不良環(huán)境下的一種特殊存在形式，是指當(dāng)細(xì)菌處于不良環(huán)境條件下，細(xì)胞會(huì)縮成球形，用常規(guī)方法培養(yǎng)并不能生長(zhǎng)繁殖，但在適當(dāng)?shù)臈l件下仍然能復(fù)蘇并具有生物活性、毒性或致病性的一種特殊生理狀態(tài)。VBNC是細(xì)菌抵抗惡劣生存環(huán)境的一種自我保護(hù)狀態(tài)。進(jìn)入VBNC狀態(tài)的病原菌在不良環(huán)境中，喪失了在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖的能力，但仍具有與原菌相似的致病性。這可能成為逃避檢測(cè)的“隱性”傳染源，對(duì)周圍的環(huán)境及人類安全有著潛在的威脅。

霍亂弧菌是人和動(dòng)物烈性腸道傳染病霍亂的病原體，O1型弧菌可引起急性腹瀉霍亂。與許多其他細(xì)菌一樣，低溫、寡營(yíng)養(yǎng)環(huán)境可以誘導(dǎo)霍亂弧菌進(jìn)入VBNC狀態(tài)。人體在服用VBNC狀態(tài)的霍亂弧菌后，霍亂弧菌會(huì)恢復(fù)到可培養(yǎng)和致病性狀態(tài)，從而對(duì)公眾健康構(gòu)成潛在威脅。

2019年，荷蘭萊頓大學(xué)Susanne Brenzinger等人，在《Frontiers in Microbiology》雜志（IF2019＝4．09，2區(qū)）發(fā)表了題為“Structural and Proteomic Changes in Viable but Non－culturable Vibrio cholerae”的文章。

02

所用到的主要方法

METHODS

1．平板計(jì)數(shù)法

2． 細(xì)菌細(xì)胞活性測(cè)定

3． 冷凍電子斷層掃描技術(shù)（cryo－ET）

4．超高效液相色譜（UPLC）

5．超高效液相串聯(lián)二級(jí)質(zhì)譜（UHPLC－ MS／MS）LC－MS

03

文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT

在低溫或寡營(yíng)養(yǎng)條件下，細(xì)胞會(huì)進(jìn)入一種活的但不可培養(yǎng)（VBNC）狀態(tài)。VBNC狀態(tài)的特點(diǎn)是形態(tài)學(xué)改變、代謝活性低，實(shí)驗(yàn)室常規(guī)方法無(wú)法培養(yǎng)。本文首次利用冷凍電子斷層掃描技術(shù)觀察了VBNC狀態(tài)霍亂弧菌的細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)。此外，還比較研究了LB過(guò)夜培養(yǎng)的霍亂弧菌和VBNC狀態(tài)霍亂弧菌的蛋白質(zhì)組和肽聚糖組成差異。VBNC細(xì)胞的形態(tài)重構(gòu)表現(xiàn)為明顯的細(xì)胞外膜開裂，導(dǎo)致鞭毛和絨毛的不適當(dāng)嵌入。然而，肽聚糖和滲透調(diào)節(jié)周質(zhì)葡聚糖的變化很小。鐵元素的吸收和儲(chǔ)存過(guò)程、肽吸收和精氨酸生物合成過(guò)程中的蛋白質(zhì)在VBNC細(xì)胞中會(huì)顯著過(guò)表達(dá)，中心碳代謝途徑中的酶類表達(dá)水平則較低。最后，幾種霍亂弧菌致病性因子在VBNC狀態(tài)下含量較低，這有可能限制了霍亂弧菌的感染潛力。本研究對(duì)VBNC細(xì)胞的生理學(xué)及其代謝和結(jié)構(gòu)蛋白提供了新的見解。

▼相關(guān)鏈接▼手把手教你用PyMOL作出蛋白結(jié)構(gòu)圖——1． 基礎(chǔ)篇