福氏志贺菌在感染过程中发生生态位特异性适应

由 root 提交于 周五, 09/18/2026 - 18:47
福氏志贺菌(*Shigella flexneri*)是全球腹泻性疾病的主要致病菌之一,然而,细菌在不同宿主生态位中生存所必需的因子仍缺乏深入认识。在本研究中,我们利用婴幼兔志贺菌病模型开展全基因组转座子测序,以鉴定促进细菌在体内适应性生存的基因。该筛选鉴定出位于大型毒力质粒上的毒力因子以及新的染色体适应性因子。对编码阳离子扩散促进因子家族锌转运蛋白的 *zitB* 进行表征后发现,其对细菌适应性的贡献具有生态位特异性。Δ *zitB* 突变体在富营养培养基中体外生长,或在体内感染早期阶段(感染后8小时,8 hpi)的上皮细胞内生长,均未表现出生长缺陷。然而,在体内感染晚期阶段(感染后24小时,24 hpi),当细菌与免疫细胞发生相互作用时,无论在竞争感染还是单独感染实验中,细菌负荷均有所降低。细菌负荷降低与MARCO特异性巨噬细胞数量增加相关,这提示Δ *zitB* 突变体的定植能力及其抵抗巨噬细胞杀伤的能力受损。与此一致的是,Δ *zitB* 突变体在THP-1来源的巨噬细胞中的适应性受到损害。金属螯合可增加细菌负荷,表明巨噬细胞介导的金属毒性在其中发挥作用。Δ *zitB* 突变体对锌和铜的敏感性也有所增加。最后,在体内耗竭巨噬细胞可使细菌负荷恢复至野生型水平。综上,这些研究结果表明,ZitB是一种生态位特异性细菌因子,可促进福氏志贺菌在巨噬细胞相关金属胁迫下的适应性生存。

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福氏志贺菌(*Shigella flexneri*)是全球腹泻性疾病的主要病原体之一,但目前对于其在不同宿主生态位中所需的细菌因子仍知之甚少。在本研究中,我们利用婴兔志贺菌病模型开展全基因组转座子测序,以鉴定促进细菌在体内适应性的基因。该筛选鉴定出位于大型毒力质粒上的毒力因子,以及新发现的染色体适应性因子。对编码阳离子扩散促进因子家族锌转运蛋白的 *zitB* 进行表征后,我们发现其对细菌适应性的贡献具有生态位特异性。Δ*zitB* 突变体在富营养培养基中体外生长,以及感染早期(感染后8小时,8 hpi)在体内上皮细胞中的生长,均未表现出生长缺陷。然而,在感染晚期(感染后24小时,24 hpi)——此时细菌会与免疫细胞发生相互作用——无论是在竞争感染还是单独感染实验中,Δ*zitB* 突变体的体内细菌负荷均有所降低。细菌负荷降低与MARCO阳性巨噬细胞数量增加相关,这提示Δ*zitB* 突变体的定植能力和抵抗杀伤的能力受损。与此一致的是,Δ*zitB* 突变体在THP-1来源的巨噬细胞中的适应性降低。金属螯合可增加细菌负荷,表明巨噬细胞介导的金属毒性发挥了作用。Δ*zitB* 突变体对锌和铜的敏感性也有所增加。最后,在体内耗竭巨噬细胞可使细菌负荷恢复至野生型水平。综上,这些发现表明,ZitB是一种生态位特异性细菌因子,可促进福氏志贺菌在巨噬细胞相关金属胁迫下的适应性。

利益冲突声明

已声明的资助信息

NIAID

R01AI073904

R01AI179778

R21AI178051

版权

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本预印本依据CC-BY 4.0国际许可协议公开。

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发布于2026年9月17日。

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感染过程中福氏志贺菌发生生态位特异性适应

Yuang

Sun

,

David

Lazinski

,

Lauren K

Yum

,

Andrew

Camilli

,

Herve F

Agaisse

bioRxiv

2026.09.15.751907;

DOI:

https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751907

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感染过程中福氏志贺菌发生生态位特异性适应

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,

Herve F

Agaisse

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2026.09.15.751907;

DOI:

https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751907


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.15.751907v1?rss=1

🏷️ 福氏志贺菌 生态位特异性适应 锌转运蛋白ZitB 巨噬细胞 金属毒性 全基因组转座子测序