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细菌孢子是高度耐受的细胞形态，但在双膜细菌中，其保护性表层的组织结构仍在很大程度上未被探索。对于具有社会性、以捕食为生的土壤细菌黄色黏球菌（*Myxococcus xanthus*）而言，在多细胞子实体结构内形成黏孢子，是其适应营养匮乏环境并得以存活的关键生态策略。长期以来，人们一直认为这些黏孢子的外部包覆层是所谓的主要孢子包被（MASC）多糖。通过采用多糖缺陷型突变株、电子显微镜观察、表面疏水性测定、染料结合实验以及功能性群体运动互补实验，我们证明，MASC实际上形成的是一种位于表面下方、具有保护作用的外皮层，而从营养细胞继承而来的胞外多糖（EPS）糖萼才构成黏孢子真正最外层的包被。EPS介导黏孢子之间的黏附并支持群体行为，而生物表面活性剂多糖（BPS）的分泌则降低黏孢子表面的黏着性，从而防止其过度聚集。BPS缺陷型黏孢子会形成持久性团块，而EPS缺陷型黏孢子既无法聚集，也无法恢复营养细胞依赖EPS的群体运动能力。这些结果揭示了一种机制性相互作用：MASC充当表面下方的保护层，EPS界定外部界面，而BPS则调节表面可接近性，以控制分散过程。我们的研究推翻了长期以来关于黏孢子结构的认识，并阐明了一种由多糖驱动的策略，通过调控聚集状态及萌发准备程度来实现功能控制。更广泛而言，这些结果凸显了具有社会性的双膜细菌如何利用继承而来的、并可动态重塑的多糖表面来协调多细胞发育；这与革兰氏阳性细菌坚硬的蛋白质基孢子表面形成鲜明对比。
生物表面活性剂多糖驱动外多糖包被的黏孢子在黄色黏球菌中的分散 | bioRxiv
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# 生物表面活性剂多糖驱动外多糖包被的黏孢子在黄色黏球菌中的分散
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doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.26.754727
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Nada Rezania¹ ¹ 加拿大国家科学研究院，Armand-Frappier健康生物技术中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Ahmad A. Kezzo¹ ¹ 加拿大国家科学研究院，Armand-Frappier健康生物技术中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Ahmad A. Kezzo 的 ORCID 记录
Niharika Saraf² ² 印度理工学院海得拉巴分校 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Niharika Saraf 的 ORCID 记录
Arnaldo Nakamura¹ ¹ 加拿大国家科学研究院，Armand-Frappier健康生物技术中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Arnaldo Nakamura 的 ORCID 记录
Gaurav Sharma² ² 印度理工学院海得拉巴分校 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Gaurav Sharma 的 ORCID 记录
Frederic J. Veyrier¹ ¹ 加拿大国家科学研究院，Armand-Frappier健康生物技术中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Frederic J. Veyrier 的 ORCID 记录
Salim T. Islam¹ ¹ 加拿大国家科学研究院，Armand-Frappier健康生物技术中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Salim T. Islam 的 ORCID 记录
通讯作者： salim.islam{at}inrs.ca
## 摘要
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## 摘要
细菌孢子是具有高度耐受性的细胞形态，但对于双层膜细菌物种而言，其保护性表层的组织结构在很大程度上仍未得到研究。对于具有社会性、能够捕食其他微生物的土壤细菌黄色黏球菌（*Myxococcus xanthus*）而言，在多细胞子实体结构内形成黏孢子，是其适应营养匮乏环境并维持生存的关键生态策略。这些黏孢子长期以来一直被认为其外部包被有所谓的主要孢子包被（major spore coat，MASC）多糖。通过使用多糖缺陷突变菌株、电子显微镜、表面疏水性检测、染料结合实验以及功能性群体运动互补实验，我们发现，MASC实际上形成了具有保护作用的表面下外皮层，而从营养细胞遗传而来的外多糖（exopolysaccharide，EPS）糖萼才构成黏孢子真正最外层的包被。EPS介导黏孢子之间的黏附，并支持群体性行为；与此同时，生物表面活性剂多糖（biosurfactant polysaccharide，BPS）的分泌可降低黏孢子表面的黏性，从而防止过度聚集。BPS缺陷型黏孢子会形成持久性团块，而EPS缺陷型黏孢子既无法聚集，也无法恢复营养细胞依赖EPS的群体运动能力。这些结果揭示了一种机制性相互作用：MASC充当表面下保护层，EPS界定外部界面，而BPS则调节表面可接近性，从而控制黏孢子的分散。我们的研究推翻了长期以来关于黏孢子结构的认识，并阐明了一种由多糖驱动的策略，即通过调控聚集状态和萌发准备程度实现对黏孢子行为的控制。从更广泛的角度来看，这些结果凸显了社会性双层膜细菌如何利用遗传自营养细胞并经过动态重塑的多糖表面来协调多细胞发育；这一机制不同于革兰氏阳性细菌由刚性蛋白质表面构成的孢子结构。
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本预印本的。
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发布于 2026 年 9 月 28 日。
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Antoine Bignet，Nada Rezania，Ahmad A. Kezzo，Niharika Saraf，Arnaldo Nakamura，Gaurav Sharma，Frederic J. Veyrier，Salim T. Islam
bioRxiv 2026.09.26.754727； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.26.754727
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bioRxiv 2026.09.26.754727； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.26.754727
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.26.754727v1?rss=1
🏷️ 黄色黏球菌 黏孢子 胞外多糖 生物表面活性剂多糖 孢子包被 群体运动