铁载体介导的囊性纤维化病原体间竞争增强毒力因子产生

由 root 提交于 周五, 10/30/2026 - 10:47
摘要

囊性纤维化(cystic fibrosis,CF)患者的气道可被多种微生物组成的群落定植,而多种病原体的共同感染可能加重疾病。通过分析16S rRNA基因测序数据集,我们确定,Achromobacter属–Pseudomonas属共同感染与较差的肺功能相关;与单独感染任一病原体,或Pseudomonas属与其他CF细菌病原体共同感染相比,情况均是如此。我们发现,在补充了具有生理相关性的铁浓度的合成CF痰液培养基(synthetic CF sputum medium,SCFM)中,Achromobacter属可诱导铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PAO1菌株及其他临床分离株产生铁载体pyoverdine。随后,我们检测了涵盖7个物种的21株Achromobacter菌株,结果确定其中17株(81%)能够诱导pyoverdine的产生。我们对这些Achromobacter菌株进行了全基因组测序,发现其中18株(86%)编码了一个用于合成alcaligin的生物合成基因簇。alcaligin是一种螯合铁的铁载体,此前研究已表明其参与Bordetella属细菌对呼吸道的定植。利用质谱成像技术,我们证实Achromobacter dolens RMS0405菌株在与PAO1共培养期间会产生alcaligin。此外,我们发现,在SCFM中补充递增浓度的铁,可消除PAO1在共培养期间产生的pyoverdine诱导效应。已知pyoverdine可直接促进毒力,并调控其他毒力因子的表达。通过转录组学和蛋白质组学分析,我们确定RMS0405可诱导PAO1产生低铁胁迫反应,并刺激其产生外毒素A及其他已知毒力因子。综上,我们的研究结果表明,Achromobacter属细菌与铜绿假单胞菌可能会因争夺……而加剧CF患者气道中的毒力。铁。

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囊性纤维化病原体之间的载铁体介导竞争增强毒力因子产生

Niladri Bhowmik,

Laura Rodriguez-Velandia,

Mercedes Pérez Pérez,

Sydney M. Morabbi,

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Laura M. Sanchez,

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Reed M. Stubbendieck

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.23.761465

Niladri Bhowmik

1

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囊性纤维化(CF)患者的气道被多种微生物组成的群落所定植,而多种病原体的合并感染可能加重疾病。通过分析 16S rRNA 基因……

通过对测序数据集的分析,我们确定,Achromobacter–Pseudomonas合并感染与较单独感染任一病原体,或与Pseudomonas及其他囊性纤维化(CF)细菌性病原体的合并感染相比,更差的肺功能相关。我们发现,在补充了具有生理相关浓度铁的合成CF痰液培养基(SCFM)中,Achromobacter属可诱导Pseudomonas aeruginosa PAO1菌株及其他临床分离株产生铁载体绿脓菌素(pyoverdine)。随后,我们检测了涵盖7个物种的21株Achromobacter菌株,结果确定其中17株(81%)能够诱导绿脓菌素的产生。我们对这些Achromobacter菌株进行了全基因组测序,发现其中18株(86%)编码了用于合成alcaligin的生物合成基因簇。alcaligin是一种螯合铁的铁载体,既往研究表明其参与Bordetella属细菌对呼吸道的定植。利用质谱成像技术,我们证实Achromobacter dolens RMS0405菌株在与PAO1共培养过程中会产生alcaligin。此外,我们发现,向SCFM中逐渐增加铁的补充量,可消除共培养过程中PAO1产生绿脓菌素的诱导效应。已知绿脓菌素可直接促进毒力,并调控其他毒力因子的表达。通过转录组学和蛋白质组学分析,我们确定RMS0405可诱导PAO1产生低铁胁迫反应,并刺激外毒素A及其他已知毒力因子的产生。综上,我们的研究结果表明,Achromobacter属细菌与P. aeruginosa可能因争夺铁而加剧CF患者气道中的毒力。

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2026.10.23.761465;

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2026.10.23.761465;

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https://doi.org/10.64898/2026.10.23.761465

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关键词:囊性纤维化 · Achromobacter属 · 铜绿假单胞菌 · 铁载体竞争 · 细菌共感染 · 毒力因子

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.23.761465v1?rss=1