种间群体感应信号调节了霍乱弧菌（Vibrio cholerae）的多细胞组织结构，并增强了这种细菌通过接触方式产生的拮抗作用

《Nature Communications》：Interspecies quorum sensing signals modulate multicellular organization and enhance contact-dependent antagonism in Vibrio cholerae

　　

摘要

细菌群落中的空间组织在调节细胞间相互作用和决定微生物适应性方面起着关键作用。在感染过程中，霍乱弧菌会对其空间结构进行动态重组，形成单一种类的聚集体，这被认为有助于其在宿主免疫系统面前增强生存能力。然而，其对抗其他细菌的主要武器——依赖接触的VI型分泌系统（T6SS）在这种聚集状态下效果大打折扣，从而影响了其争夺空间和资源的能力。我们发现，共存的其他细菌通过产生种间群体感应信号自诱导剂-2（AI-2）来调节毒素共调控的菌毛（TCP）的表达，从而改变了霍乱弧菌的聚集方式。利用斑马鱼感染模型，我们发现这种由群体感应控制的解聚作用通过促进霍乱弧菌与竞争菌的混合，增强了T6SS在体内的杀伤效果，进而增加了细胞与竞争菌之间的接触。这种聚集方式的调节对体外T6SS的活性没有影响，突显了这些相互作用的情境依赖性。我们建立了一个数学模型来探讨这些动态机制，并观察到霍乱弧菌的T6SS毒力与其对竞争菌种存在的敏感性之间存在一种基本的权衡关系。我们的研究揭示了霍乱弧菌定植的核心机制：它利用群体感应在保护性聚集（以抵御宿主防御）和分散性渗透混合（以消除竞争菌）之间动态平衡。