细菌空气传播信号促进肺部感染的真菌生长

法国的研究人员发现，细菌病原体释放的挥发性化合物可刺激囊性纤维化(CF)肺部感染中发现的真菌病原体的生长。该研究结果于本周发表在美国微生物学会在线开放获取期刊mBio上，首次表明一种病原体可以通过空气发出信号，作为另一种病原体生长的直接燃料。

细菌铜绿假单胞菌和真菌 烟曲霉都是经常在肺微生物群中发现的机会致病菌。当两种病原体直接接触时，先前的研究表明，细菌会产生抑制真菌生长的化合物。由于微生物经常产生可以通过空气传播的挥发性化合物，巴黎巴斯德研究所的曲霉菌单位的成员Jean-PaulLatgéChristoph，Heddergott和Benoit Briard 想知道这两种病原体是否也可以通过挥发性信号进行通信。“令我们惊讶的是，铜绿假单胞菌产生的挥发物促进了烟曲霉真菌的生长，”Latgé说。“更令人惊讶的是，我们发现这些挥发物实际上被真菌吸收以支持生长。”

为了测试挥发性化合物信号如何在微生物之间传播并影响微生物，Heddergott和Briard 在一个较大的假单胞菌培养皿中的一侧放置了一个小的曲霉菌培养皿。在塑料餐具的物理隔开下，微生物在餐具表面上方共享共同的空域。

“我们简单地把这两种生物放在一起，在几天内，我们惊讶地发现真菌生长得更快，并且朝向细菌生长，”Heddergott说。“这确实表明了某种刺激性[来自细菌]。”为了找出它可能是什么，他使用特殊纤维吸收每种病原体释放的挥发性化合物，然后进行鉴定。然后，Heddergott单独测试了假单胞菌产生的每种挥发物。

Heddergott说：“最含臭味的硫磺刺激真菌生长的浓度与细菌共同生长。” 他把它缩小到只有一种主要负责生长的空气传播化合物 - 二甲基硫醚。

由于硫是曲霉菌生长所需的必需成分，该团队测试了二甲硫化物是否实际被吸收并被真菌用作食物。Heddergott和Briard将真菌放在一块缺硫的食物上，然后将二甲基硫醚泵入空气空间。他们表明，当存在二甲基硫醚时，真菌生长得更好，并将二甲基硫化物直接从空气中吸出作为燃料。

“在此之前，没有人认为真菌可以在含有硫的挥发性化合物上生长，”Latgé说。Latgé说，在CF 肺部感染的背景下，这可能解释了为什么细菌通常首先在肺部定植并且真菌在后来定居：“当真菌到达患者的肺部时，释放这种挥发性物质的细菌将帮助真菌自我建立。 “

了解这些微生物之间的关系以及它们如何定植肺部可以导致更好的方法来预防这些细菌 - 真菌共感染，这些感染是导致CF患者症状急剧恶化和肺功能下降的原因。“这让我们看到的不仅是人体感染中的单一生物，而是一系列微生物，”Latgé说。“它们可以远离彼此，远距离通信，甚至使用另一种微生物产生的挥发性化合物来生长。”