反刍家畜瘤胃微生物群体感应-动物营养学报.pdfVIP

动物营养学报２０１２，２４（７）：１２０７１２１５ ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ 　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６２６７ｘ．２０１２．０７．００４ 反刍家畜瘤胃微生物群体感应 １，２ １ 冉　涛 　谭支良 （１．中国科学院亚热带农业生态研究所，中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室，长沙 ４１０１２５； ２．中国科学院研究生院，北京 １０００４９） 摘　要：群体感应（ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ＱＳ）是一种微生物细胞间的通讯机制，微生物通过分泌信号 分子来感知细胞（群体）密度，并在信号分子达到一定浓度时，通过调节特定基因的表达来调控 群体内微生物众多生理生化过程的行为。研究发现群体感应广泛存在于微生物界，并在调控微 生物间的共生或竞争中发挥了重要作用。反刍家畜瘤胃适宜的环境（如恒定的温度、ｐＨ及充足 的养分）为众多微生物的生长提供了良好条件，同时，这些瘤胃微生物在对营养物质进行降解时 存在着复杂的共生、竞争关系。目前，研究人员经研究证实反刍家畜瘤胃微生物同样具有群体 感应，本文对反刍家畜瘤胃微生物群体感应的研究进展进行了综述，并对今后该领域的研究作 出了展望。 关键词：群体感应；瘤胃微生物；Ｎ－酰基高丝氨酸内酯；自诱导肽；自体诱导物－２ 中图分类号：Ｓ８１１．６　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１００６２６７Ｘ（２０１２）０７１２０７０９ 　　群体感应（ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ＱＳ）是微生物通过 微生物的竞争或协同过程中发挥功能［１－７］。目前， 分泌信号分子来感知细胞（群体）密度的行为，当 研究发现 ＱＳ在微生物毒素分泌［８－１２］、Ｔｉ质粒转 信号分子达到一定浓度阈值时，通过启动或抑制 ［１３］ ［１４］ ［１５－１６］ 移 、生物膜的形成 、生物发光 、抗生素 特定基因的表达，达到协调微生物群体行为的目 ［１７］ ［１８］ 合成 、次级代谢产物的生成 和抗微生物肽合 的。通常，微生物在生长过程中会不断地分泌信 ［１９］ 成 等生理生化过程中发挥了重要作用，甚至连 号分子并释放到微生物细胞外，同时在其生存环 微生物的细胞程序性死亡（ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ， 境中累积。而信号分子的分泌与微生物细胞密度 ［２０］ ＰＣＤ）也受到ＱＳ调控 。近年来，研究人员发现 密切相关：当细胞密度较低时，微生物只能分泌一 ＱＳ不仅在细菌、真菌的生理生化过程中发挥作 定水平的信号分子；随着微生物细胞密度的增加， 用，而且在微生物与其宿主之间的相互作用中也 胞外信号分子的浓度也不断增加。当胞外信号分 ［２１］ 发挥着重要功能 。 子的浓度达到一定阈值时，信号分子就能被微生 　　至今，已经有多种 ＱＳ信号分子被发现，其中 物细胞膜上的受体识别，或经特异性的转运载体 分布最为广泛、研究最为深入的有 Ｎ－酰基高丝 转运至微生物细胞内，与细胞质中相应的受体结 氨酸内酯（Ｎａｃｙｌｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅｌａｃｔｏｎｅｓ，ＡＨＬｓ）、自 合，形成信号分子 －受