FEMS Immun & Med Micro：细菌Psl多聚糖为治疗肺囊性纤维化病人提供新思路

近日，来自俄亥俄州大学和中科院微生物研究所的研究人员在国际著名微生物学杂志FEMS Immunology & Medical Microbiology刊登了他们的最新研究成果“The roles of biofilm matrix polysaccharide Psl in mucoid Pseudomonas aeruginosa biofilms”，文章中，研究者揭示了铜绿假单胞菌Psl多聚糖在生物被膜引起囊性纤维化病人（cystic fibrosis，CF）持续慢性感染中的重要作用。

铜绿假单胞菌（P.aeruginosa，PA）是一种重要的革兰氏阴性致病菌，可以引起CF病人持续性的感染，当PA在CF病人的肺部繁殖定居之后，细菌的细胞便会因为细胞内部藻酸盐的过量产生而呈现粘稠状；而Psl多聚糖是非粘性铜绿假单胞菌生成生物被膜所需要的一种重要的基质，但是目前，Psl在粘性铜绿假单胞菌形成生物被膜中的作用机理并不是很清楚。

为了研究Psl是否在PA生成粘液性生物被膜中扮演着重要的作用，研究者构建了实验中所需要的突变体来测定其在生物被膜生成量上的差异，并且对实验结果进行了分析，最终，研究者的实验结果表明，藻酸盐的过量产生可以产生粘液性生物被膜，这种生物被膜可以占据很多空间，然而，Psl所依赖形成的生物被膜也紧密的包装粘附着。在2008年，有研究者对CF病人唾液中的铜绿假单胞菌进行研究，发现非粘性的铜绿假单胞菌可以在CF病人的肺脏中长期存在，并且以粘性的铜绿假单胞菌作为自己隐蔽的保护伞，这样，当患者使用抗生素治疗的时候，非粘性的细菌便可以逃脱抗生素的杀灭。

本文中，研究者的数据揭示了Psl多聚糖或许在CF病人长期生物被膜（非粘液性的生物被膜）感染中扮演着重要的作用，这或许为我们以后治疗CF病人的感染提供了新的视野和思路。

doi:10.1016/j.chom.2012.02.007
PMC:
PMID:

The roles of biofilm matrix polysaccharide Psl in mucoid Pseudomonas aeruginosa biofilms

Luyan Ma1,*, Shiwei Wang1, Di Wang1, Matthew R. Parsek2, Daniel J. Wozniak3

The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa causes life-threatening, persistent infections in patients with cystic fibrosis (CF). Persistence is attributed to the ability of these bacteria to form structured communities (biofilms). Biofilms rely on an extracellular polymeric substances matrix to maintain structure. Psl exopolysaccharide is a key matrix component of nonmucoid biofilms, yet the role of Psl in mucoid biofilms is unknown. In this report, using a variety of mutants in a mucoid P. aeruginosa background, we found that deletion of Psl-encoding genes dramatically decreased their biofilm formation ability, indicating that Psl is also a critical matrix component of mucoid biofilms. Our data also suggest that the overproduction of alginate leads to mucoid biofilms, which occupy more space, whereas Psl-dependent biofilms are densely packed. These data suggest that Psl polysaccharide may have significant contributions in biofilm persistence in patients with CF and may be helpful for designing therapies for P. aeruginosa CF infection.