副溶血弧菌外膜孔蛋白Vpa0810通过调控胞外多糖生物合成与分泌介导生物膜形成及环境胁迫耐受的分子机制

本文揭示了副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)外膜孔蛋白Vpa0810通过调控胞外多糖(EPS)的生物合成与分泌，影响细菌表面疏水性(CSH)、自聚集能力和外膜(OM)通透性，进而调控生物膜形成的关键机制。研究发现，vpa0810基因缺失会显著降低细菌在硅片、玻璃、不锈钢等食品加工表面及虾蟹外壳的生物膜形成能力，并减弱其对胆盐、低pH、低温和多粘菌素的胁迫耐受性，为水产养殖和食品加工中副溶血弧菌防控提供了新靶点。

　　

Highlight

Vpa0810是一种含OM β-桶状结构域的蛋白

我们前期研究发现，编码DHH/DHHA1家族蛋白的vp2835基因突变会破坏副溶血弧菌的运动能力，同时显著增强其生物膜形成能力（Zhuhuang等，2025）。为筛选能逆转vp2835突变体运动缺陷的基因，我们构建了Δvp2835菌株的Tn5转座子插入突变库，并鉴定出vpa0810作为关键逆转基因。vpa0810基因编码的191个氨基酸蛋白具有典型的外膜孔蛋白特征，预测含有16个β-折叠片形成的跨膜桶状结构，其N端信号肽和C端β-信号序列提示其为外膜定位蛋白。

讨论

生物膜将细菌包裹在保护性基质中，从而增强其胁迫耐受性。这显著增加了食源性病原体污染食品和引起宿主感染的风险（Han等，2016；Zhang等，2023）。因此，阐明生物膜形成的遗传机制可为制定控制策略提供基础，以减轻副溶血弧菌在食品供应链中的污染。作为细菌群落，生物膜的形成涉及多个步骤：初始附着、微菌落形成、成熟和分散。其中，胞外多糖(EPS)作为生物膜基质的主要成分，在细菌表面粘附、聚集和三维结构构建中起关键作用。本研究首次报道了Vpa0810通过调控EPS相关基因（cpsA、scvE和cpsF）的表达水平来影响EPS分泌，进而影响生物膜形成。特别值得注意的是，Δvpa0810单突变体中这些基因显著上调，而在Δvp2835-Δvpa0810双突变体中却下调，表明Vpa0810与VP2835可能存在协同调控网络。

Conclusion

综上所述，外膜孔蛋白Vpa0810是副溶血弧菌生物膜形成的关键调控因子，通过调节三个关键决定因素：表面疏水性(CSH)、自聚集能力和外膜(OM)通透性。从机制上看，Vpa0810通过调控EPS外排来协调生物膜组装。Vpa0810的缺失会减少EPS产量并差异性地改变EPS相关基因表达，从而损害细菌在关键表面（不锈钢、聚苯乙烯、玻璃、食品级硅胶和虾/蟹壳）的粘附能力，同时降低其对多种环境胁迫的耐受性。这些发现为开发针对水产和食品加工环境中副溶血弧菌的新型防控策略提供了分子靶点。