有活力但不可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态是细菌遭遇逆境时进入的一种特殊状态,该状态下的菌体在条件适宜时可复苏并恢复其致病性,被认为是细菌躲避不良环境的一种生存策略.VBNC状态菌体对人类医学和工农业生产具有巨大的潜在威胁,开展关于VBNC状态的检测及诱导、复苏及其机制研究可为减少或避免该状态细菌的危害提供理论基础.本文简要综述了细菌VBNC状态在诱导、复苏及致病性等方面的研究进展,并结合本实验室及国内外相关团队近年来在植物病原细菌VBNC状态研究中的结果,详细总结了VBNC状态细菌的形成和复苏机制,对植物病原细菌在环境胁迫下的存活机制、病害田间初侵染来源分析及VBNC状态菌体在病害循环中的作用等相关研究具有重要参考意义.

[背景]铝可对神经突触结构和功能造成不可逆的损伤,其机制可能与糖原合成酶-3β(GSK-3β)/脑衰反应调节蛋白2(CRMP2)调控的神经元突起损伤有关.[目的]探讨麦芽酚铝[Al(mal)3]对小鼠海马原代神经元突起的影响,揭示GSK-3β-CRMP2在其中的作用.[方法]取出生24 h以内的新生ICR小鼠海马提取神经元进行原代培养.细胞培养至第5天,应用激光共聚焦检测神经元纯度.细胞培养至第7天,加入慢病毒载体介导的mNeonGreen基因对神经元进行转染.细胞培养第10天,选择生长状态良好带有mNeonGreen荧光的神经元进行Al(mal)3染毒,实验分组为空白对照组、麦芽酚组(120μmol·L?1)以及10、20、40μmol·L?1Al组.后续实验选择20μmol·L?1 Al建立神经元突起损伤模型并进行干预,实验分组为空白对照组、二甲基亚砜(DMSO)组、Al组(20μmol·L?1)、SB组(GSK-3β抑制剂,1μmol·L?1)、SB(1μmol·L?1)+Al(20μmol·L?1)组.采用CCK-8法检测神经元细胞活力.在Al(mal)3或SB处理海马原代神经元0、48 h时,用高内涵成像分析仪对小鼠海马原代神经元突起数及长度进行扫描和分析.采用蛋白印迹法检测小鼠海马原代神经元GSK-3β、CRMP2蛋白表达及磷酸化水平.[结果]免疫荧光结果显示原代神经元纯度大于90％.经Al(mal)3染毒48 h后,与空白对照组相比,10、20和40μmol·L–1Al组细胞存活率下降(P<0.05),而麦芽酚组细胞存活率无变化.经SB处理48h后,DMSO组、SB组细胞存活率与空白对照组之间的差异无统计学意义;SB+Al联合处理组神经元的细胞存活率高于Al组(P<0.05).空白对照组神经元平均突起数量、平均突起长度的48h/0h值分别是90.13％±11.70％、113.24％±8.34％.Al组神经元平均突起数量、神经元平均突起长度的48h/0h值分别是56.47％±16.36％、62.06％±6.75％,均低于空白组(P<0.05).SB组神经元平均突起数量的48 h/0 h值(99.03％±21.83％)与空白对照组相比差异无统计学意义,但神经元平均突起长度的48h/0h值(128.72％±15.39％)高于空白对照组(P<0.05).SB+Al联合处理组神经元平均突起数量和平均突起长度的48h/0h值分别是72.60％±10.89％、93.84％±14.65％,高于Al组(P<0.05).蛋白印迹结果显示:各组间GSK-3β蛋白水平差异无统计学意义;与空白对照组(1.00±0.18)相比,Al组神经元p-GSK-3β蛋白水平(0.45±0.05)降低,SB组p-GSK-3β蛋白水平(1.32±0.23)升高;SB+Al联合处理组p-GSK-3β蛋白水平(0.80±0.05)高于Al组(P<0.05).与对照组(1.00±0.07)相比,Al组CRMP2蛋白水平(0.66±0.11)降低(P<0.05),SB组CRMP2蛋白水平(1.01±0.017)无变化.与对照组(1.00±0.13)相比,Al组p-CRMP2蛋白水平(1.50±2.18)增加,SB组p-CRMP2蛋白水平(0.62±0.09)降低(P<0.05);SB+Al联合处理组p-CRMP2蛋白水平(1.28±0.24)低于Al组(P<0.05).[结论]铝可能通过激活GSK-3β,增加CRMP2蛋白磷酸化水平,损伤神经元突起生长.

细菌得有活力但不可培养(Viable but non-culturable,VBNC)状态被认为是细菌适应环境胁迫的一种生存策略.近年来,VBNC细菌被广泛关注,大量研究表明VBNC细菌对环境安全及人体健康构成重大威胁,使反复和持续性感染的风险加剧.VBNC细菌对抗生素的广谱耐受也给其治疗带来了巨大挑战.本文从病原菌VBNC的研究角度,综述了致病性VBNC细菌与临床感染的研究现状;VBNC细菌的抗生素耐受机制,如细胞休眠、外膜屏障、药物外排等;并探讨了在治疗VBNC细菌感染方面的最新进展,以期为今后VBNC细菌的研究与治疗提供新的思路.