白色念珠菌上清液通过las/rhl群体感应系统调控铜绿假单胞菌生物膜形成及毒力因子的机制研究

编辑推荐：本研究针对铜绿假单胞菌(PA)与白色念珠菌(CA)混合感染加剧耐药性的临床难题，通过分析CA上清液对野生型PAO1及其群体感应(QS)缺陷株ΔlasI/rhlI和ΔlasR/rhlR的影响，首次揭示CA通过las/rhl系统增强PA生物膜形成和毒力因子活性的分子机制，为混合感染治疗提供新靶点。

　　在微生物感染领域，铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, PA)和白色念珠菌(Candida albicans, CA)这对"致命搭档"常导致临床混合感染死亡率攀升。这两种机会性病原体在囊性纤维化(CF)患者肺部、烧伤创面等多部位共栖时，会形成顽固的生物膜(Biofilm)，产生交叉保护效应使抗生素疗效骤降50%以上。更棘手的是，既往研究发现CA定植会使PA肺炎发生率提高3倍，但两者互作的分子机制始终是未解之谜。

广西医科大学研究团队在《BMC Microbiology》发表的研究，首次揭示CA分泌的活性物质通过PA的las/rhl群体感应(Quorum Sensing, QS)系统"远程操控"其致病力的全过程。研究人员采用野生型PAO1及其QS双敲除株ΔlasI/rhlI和ΔlasR/rhlR，通过结晶紫半定量、菌落计数、扫描电镜(SEM)三维成像等技术，动态监测CA上清液对生物膜的影响；同时采用刚果红法测定蛋白酶活性，弹性蛋白-Congo red(ECR)法分析毒力因子变化。

在生物膜形成方面，研究获得三个关键发现：首先，野生型PAO1的生物膜形成能力显著高于QS缺陷株（P<0.05），证实las/rhl系统是生物膜发育的"总开关"；其次，CA上清液使PAO1生物膜厚度增加2.1倍（P<0.001），SEM显示其基质中胞外聚合物(EPS)显著增多；最重要的是，这种促生物膜效应在ΔlasI/rhlI和ΔlasR/rhlR突变株中完全消失，说明CA必须通过las/rhl系统发挥作用。进一步机制研究表明，CA可能通过激活las系统下游的PEL基因，促进胞外多糖合成从而加固生物膜支架。

在毒力因子调控方面，研究揭示更惊人的现象：CA上清液使PAO1的弹性蛋白酶(Elastase)活性提升3.5倍，蛋白酶活性增加2.8倍（均P<0.001），且这种增强具有时间依赖性——72小时活性显著高于24小时。值得注意的是，QS缺陷株的毒力因子始终维持基线水平，无论是否添加CA上清液。这提示CA分泌的未知信号分子可能直接激活lasR/rhlR受体，进而上调lasA/lasB等毒力基因表达。

该研究的突破性在于首次证实CA通过"代谢物-群体感应-毒力因子"三级调控网络操纵PA的致病行为。这种跨物种信号交流为解释混合感染的高耐药性提供了分子基础，las/rhl系统可作为双靶点抑制剂设计的"阿喀琉斯之踵"。但研究仍留有待解谜题：CA上清液中何种物质起关键作用？是乙醇、酚类还是未知代谢物？这将成为后续研究的重要方向。

从临床转化角度看，该研究至少带来三重启示：第一，针对PA-CA混合感染应优先选用群体感应抑制剂(QSI)；第二，治疗中需监测两种病原体的代谢互作；第三，开发能同时阻断las/rhl和CA分泌通路的双功能药物可能是未来方向。正如研究者强调，揭示这种"微生物社交网络"的运作规则，将为攻克顽固性感染开启新思路。