脑膜炎球菌细菌聚集体形成厚厚的蜂蜜状液体流过血管

由巴斯德研究所的GuillaumeDuménil领导的Inserm团队与几个物理学家团队合作，揭开了脑膜炎奈瑟球菌感染的关键阶段，脑膜炎奈瑟菌是一种负责婴幼儿脑膜炎的人类病原体。血管中的细菌聚集体似乎促进疾病的进展。即使快速施用治疗，脑膜炎球菌感染引起的死亡率仍然很高。

人脑膜炎球菌性脑膜炎的特征在于血管中的细菌积聚，其完全充满细菌。但是，控制这些聚合体形成的机制以及该过程的影响仍然未知。一个由这种血管内聚集体形成所吸引的科学家联盟开始了解这一感染阶段，尤其是其潜在的物理基础。“由脑膜炎奈瑟球菌形成的细菌聚集体出乎意料地表现得像浓稠液体，其稠度与蜂蜜相似，”血管感染单位发病机制负责人GuillaumeDuménil解释道。“细菌在血管中迅速繁殖，形成聚集体，逐渐适应血管网络的复杂几何形状，就像流动的液体一样。”研究表明，这些聚集体的形成及其粘性对于感染的进展至关重要。形成固体而非液体聚集体的细菌突变体在定植血管方面处于相当大的劣势。

具有原始特性的粘稠液体

聚集体的稠液性质取决于称为IV型菌毛的毒力因子。这些具有粘合性和动态特性的长丝在细菌表面不断伸展和缩回。细菌使用IV型菌毛来寻找其他细菌，将它们吸入并暂时建立接触。因此，聚集基于细菌之间的间歇性吸引过程 - 换句话说，是否存在吸引力之间的持续交替。在物理方面，这种间歇性的交互过程给出了以前没有描述过的聚合体原始特性。例如，聚集体内的细菌表现出比分离细菌扩散中观察到的更高水平的运动性。“除了提高我们对致命的人类感染的理解外，我们的研究揭示了一种新型的活性物质 - 一种具有粘性，蜂蜜状稠度的细菌聚集体 - 基于其组成部分之间的间歇性吸引力，”GuillaumeDuménil总结道。 。

这项多学科研究是专门研究脑膜炎球菌感染的实验室(GuillaumeDuménil，巴斯德研究所和Inserm)与物理学家密切合作的结果。通过与Nelly Henry(CNRS，UPMC)，Raphael Voituriez(CNRS，UPMC)和HuguesChaté(CEA，CNRS，Paris-Saclay大学)领导的团队合作，研究人员能够将定量实验方法与物理学相结合 - 基于活动物质的模型。