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Journal of bacteriology2007May01Vol.189issue(10)

in vivoでの触媒不可の骨炎インフルエンザによって形成されたバイオフィルムは、二本鎖DNAとIV型ピリンタンパク質の両方を含んでいます

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, N.I.H., Extramural
概要
Abstract

分類不可能なインフルエンザ菌(NTHI)株は、正常なヒト鼻咽頭細菌叢のメンバーであるだけでなく、上気道と下気道の両方に頻繁に存在する日和見病原体でもあります。最近、NTHI が in vitro と in vivo の両方でバイオフィルムを形成できることが示されました。インビトロで形成されたバイオフィルム内の NTHI 株は、リポオリゴ糖 (LOS) のエピトープと外膜タンパク質 P2、P5、および P6 の両方を差次的に発現しますが、NTHI 株はインビトロまたは哺乳動物宿主のいずれかで生成された 96 ウェル プレート アッセイで生成されることが示されています。バイオフィルムマトリックス内にシアル化LOSの特定のグリコフォームを組み込むこと。DNA は、いくつかの細菌性病原体によって in vitro で形成されるバイオフィルム マトリックスの重要な成分として同定されていますが、今回我々は、シアル化 LOS に加えて、in vivo で NTHI によって形成されるバイオフィルムには、IV 型ピリンタンパク質とかなりの量の二本鎖 DNA。DNAは、細い鎖が密に絡み合った網目状に配置されているほか、水路にまたがる太い個々の「ロープ」状にも配置されているようで、生体内でNTHIによって生成されるバイオフィルムにDNAが構造的安定性を与えている可能性があることが示唆された。バイオフィルムマトリックス内で小さな凝集体として現れ、DNA鎖に沿って追跡するIV型線毛タンパク質の存在は、実験的中耳炎中にこれらの細菌が中耳空間でバイオフィルムを形成するときにNTHIによってIV型線毛が発現されることを示した我々の観察を裏付けるものである。

分類不可能なインフルエンザ菌(NTHI)株は、正常なヒト鼻咽頭細菌叢のメンバーであるだけでなく、上気道と下気道の両方に頻繁に存在する日和見病原体でもあります。最近、NTHI が in vitro と in vivo の両方でバイオフィルムを形成できることが示されました。インビトロで形成されたバイオフィルム内の NTHI 株は、リポオリゴ糖 (LOS) のエピトープと外膜タンパク質 P2、P5、および P6 の両方を差次的に発現しますが、NTHI 株はインビトロまたは哺乳動物宿主のいずれかで生成された 96 ウェル プレート アッセイで生成されることが示されています。バイオフィルムマトリックス内にシアル化LOSの特定のグリコフォームを組み込むこと。DNA は、いくつかの細菌性病原体によって in vitro で形成されるバイオフィルム マトリックスの重要な成分として同定されていますが、今回我々は、シアル化 LOS に加えて、in vivo で NTHI によって形成されるバイオフィルムには、IV 型ピリンタンパク質とかなりの量の二本鎖 DNA。DNAは、細い鎖が密に絡み合った網目状に配置されているほか、水路にまたがる太い個々の「ロープ」状にも配置されているようで、生体内でNTHIによって生成されるバイオフィルムにDNAが構造的安定性を与えている可能性があることが示唆された。バイオフィルムマトリックス内で小さな凝集体として現れ、DNA鎖に沿って追跡するIV型線毛タンパク質の存在は、実験的中耳炎中にこれらの細菌が中耳空間でバイオフィルムを形成するときにNTHIによってIV型線毛が発現されることを示した我々の観察を裏付けるものである。

Nontypeable Haemophilus influenzae (NTHI) strains are members of the normal human nasopharyngeal flora, as well as frequent opportunistic pathogens of both the upper and lower respiratory tracts. Recently, it has been shown that NTHI can form biofilms both in vitro and in vivo. NTHI strains within in vitro-formed biofilms differentially express both epitopes of lipooligosaccharide (LOS) and the outer membrane proteins P2, P5, and P6, whereas those generated either in a 96-well plate assay in vitro or in a mammalian host have been shown to incorporate a specific glycoform of sialylated LOS within the biofilm matrix. While DNA has been identified as a key component of the biofilm matrix formed in vitro by several bacterial pathogens, here we demonstrate for the first time that in addition to sialylated LOS, the biofilm formed by NTHI in vivo contains both type IV pilin protein and a significant amount of double-stranded DNA. The DNA appeared to be arranged in a dense interlaced meshwork of fine strands as well as in individual thicker "ropes" that span water channels, suggesting that DNA could be imparting structural stability to the biofilm produced by NTHI in vivo. The presence of type IV pilin protein both appearing as small aggregates within the biofilm matrix and tracking along DNA strands supports our observations which showed that type IV pili are expressed by NTHI during experimental otitis media when these bacteria form a biofilm in the middle ear space.

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