外源性α-亚麻酸(ALA)通过下调阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii)鞭毛蛋白抑制其致病性的机制研究

本研究针对食源性致病菌阪崎克罗诺杆菌(C. sakazakii)的防控难题，探究了α-亚麻酸(ALA)对其毒力因子的调控作用。通过蛋白质组学、RT-qPCR和功能实验证实，ALA能剂量依赖性地下调fliD/flgL/fliE等11种鞭毛结构蛋白表达，显著降低细菌运动能力(P=0.01-0.001)。该发现为开发基于脂肪酸的抗毒力疗法提供了新思路，论文发表于《Journal of Applied Microbiology》。

　　

在婴幼儿配方奶粉中潜伏着一种危险的"隐形杀手"——阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii)。这种革兰阴性菌对新生儿和免疫力低下人群具有致命威胁，能引发败血症、脑膜炎等严重感染。随着抗生素耐药性问题日益严峻，寻找新型抗菌策略迫在眉睫。有趣的是，自然界中的脂肪酸展现出独特的"智能抗菌"特性——不仅能直接杀灭细菌，还能精准调控其毒力因子。其中，α-亚麻酸(α-linolenic acid, ALA)作为存在于亚麻籽等食物中的C18:3不饱和脂肪酸，此前已被发现可抑制C. sakazakii的生物膜形成，但其分子机制仍是未解之谜。

为揭开ALA的作用奥秘，Katie Phair团队在《Journal of Applied Microbiology》发表的研究中，采用多组学联用策略展开攻关。研究人员首先通过定量蛋白质组学分析比较了ALA处理(250/1000 μmol l^-1)与对照组C. sakazakii的蛋白表达差异，随后用RT-qPCR验证关键基因表达，最后通过TTC运动性培养基和软琼脂实验进行表型验证。所有实验均以C. sakazakii ATCC 29544为研究对象，设置乙醇溶剂对照确保结果可靠性。

蛋白质组学分析揭示鞭毛蛋白网络调控

质谱数据PCA分析显示ALA处理组与对照组存在显著分离，1000 μmol l^-1处理引起更剧烈的蛋白表达改变。火山图分析鉴定出11种显著下调的鞭毛相关蛋白，包括钩帽蛋白FliD(-6.09倍)、钩丝连接蛋白FlgL(-4.18倍)和鞭杆蛋白FliE(-2.71倍)等，呈现剂量依赖性。这些蛋白分布于鞭毛各结构域：FliD位于鞭毛丝顶端负责引导鞭毛蛋白FliC组装；FlgL/FlgK构成钩-丝连接部；FliE等4种杆状蛋白构成贯穿周质的稳定结构。特别值得注意的是，转子开关复合体组分FliM在1000 μmol l^-1组显著减少，该蛋白通过调控鞭毛旋转方向影响生物膜形成。

基因表达验证调控通路

RT-qPCR结果显示，fliD、flgL和fliE基因表达分别下调5.26、3.10和1.75倍，与蛋白质组数据高度一致。这种转录-翻译水平的双重抑制表明ALA可能直接干扰鞭毛基因的转录调控网络。有趣的是，尽管FliC蛋白未显著减少，但研究推测可能存在补偿性运输机制维持其局部浓度。

功能实验证实表型改变

TTC运动实验直观显示：对照组细菌充满整支试管，而250/1000 μmol l^-1ALA处理组的运动范围分别缩减40%和60%。软琼脂实验定量证实，处理组菌落扩散直径显著减小(P<0.01)，且呈现剂量效应。这些结果与鞭毛结构蛋白缺失的表型完美吻合。

除鞭毛系统外，研究还发现ALA可下调铁供体蛋白IscX(-41.8倍)和纤维素合成调控蛋白BcsR(-6.70倍)，二者分别参与铁硫簇组装和生物膜基质合成。相反，甲基趋化蛋白MCP(45.72倍)和多铜氧化酶CueO(3.61倍)表达上调，可能是细菌的代偿反应。

这项研究首次系统阐释了ALA通过"三重打击"机制削弱C. sakazakii致病性：1）破坏鞭毛结构组装，使细菌"瘫痪"；2）干扰铁代谢和生物膜形成；3）激活氧化应激反应。与传统抗生素相比，这种抗毒力策略不易诱发耐药性，且ALA作为食品成分具有天然安全优势。研究为开发基于功能性脂肪酸的食品保鲜剂和抗感染疗法提供了理论依据，特别适用于婴幼儿配方食品等特殊场景。未来研究可进一步解析ALA与鞭毛基因启动子的直接互作机制，并探索其与其他抗菌剂的协同效应。