群体感应抑制剂对费氏弧菌生物荧光随时间变化Hormesis效应的机制探究

作     者：赵姗 曾鸿鹄 孙昊宇 林志芬 莫凌云 Shan ZHAO;Honghu ZENG;Haoyu SUN;Zhifen LIN;Linyun MO

作者机构：桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 污染控制与资源化研究国家重点实验室同济大学环境科学与工程学院上海200092 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2021年第40卷第5期

页      面：1352-1360页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室自主研究(重点)项目(PCRRK16007) 国家自然科学基金(21777123,21976137) 水体污染控制与治理科技重大专项(2018ZX07109-1) 上海市科学技术委员会科研计划课题(17DZ1200103,14DZ2261100) 环境化学与生态毒理学国家重点实验室开放基金课题(KF2016-11) 111工程资助,国家博士后创新人才培养计划(BX20190247) 中国博士后科学基金(2019M661624)资助. 

主　　题：群体感应抑制剂 Hormesis 群体感应系统 费氏弧菌 随时间变化 

摘      要：群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSIs)是作用于细菌群体感应系统的一类新型抗菌药物。目前关于QSIs引起Hormesis效应的机制探究较少。本文以费氏弧菌(Aliivibrio fischeri,A.fischeri)为模式生物,测定了3种高丝氨酸内酯(N-Acyl homoserine lactone,AHL)类QSIs(AHL-QSIs)对A.fischeri生物荧光的影响,发现AHL-QSIs对A.fischeri生物荧光产生了随时间变化的Hormesis效应。通过测定AHL-QSIs对A.fischeri生长量、相关蛋白表达量及模拟发光反应的影响,推测随时间变化Hormesis的机制如下:AHL-QSIs在低浓度时可以通过增强荧光素酶的活性进而促进个体发光反应,最终刺激A.fischeri的生物荧光;而当AHL-QSIs处于高浓度时,更多的AHL-QSIs不仅会通过改变细胞膜功能抑制细菌的生长,还可以与C6竞争结合LuxR影响荧光素酶的含量,最终抑制A.fischeri的生物荧光;AHL-QSIs对A.fischeri生物荧光的刺激作用和抑制作用会随细菌生长阶段状态的不同而发生变化,最终导致了随时间变化的Hormesis效应。研究结果可为今后AHL-QSIs的生态风险及其进一步的广泛应用提供一定的数据基础和理论依据。