《科学》：细菌影响干细胞微环境促其分裂

顾汉现

作者：Horacio M. Frydman 来源：《科学》


发布时间：2011-10-25 10:11:46


细菌影响干细胞微环境促其分裂


来自波士顿大学研究人员发现一种广泛分布的细菌能通过影响干细胞微环境，来促进果蝇中干细胞的分裂，以及之后的生殖细胞生成，这说明这种细菌在进化过程中，已经具备了以细胞微环境为标靶的特别能力。这一研究成果公布在《科学》（Science）杂志上。

沃尔巴克氏菌（Wolbachia）是广泛分布于节肢动物生殖组织内的一类共生细菌，自然界中约16%的昆虫物种受其感染。这些细菌能通过卵的细胞质传播并参与多种调控其寄主生殖活动的机制，从而引发宿主多种生殖异常行为，如甲壳动物中雄性基因型个体的雌性化等。而且感染了这种细菌能雌性昆虫常常会比未感染这种菌的雌性昆虫产生更多的后代。

为了解开这其中的奥秘，研究人员通过果蝇进行了深入分析，他们发现宿主中的2种由Wolbachia驱动的细胞事件：生殖干细胞的有丝分裂活性会增强；发育的卵泡室中的程序性细胞死亡会减少。这说明能Wolbachia能通过影响干细胞微环境，来促进果蝇中干细胞的分裂，以及之后的生殖细胞生成。

据报道，Wolbachia可感染大多数种类的昆虫及某些其它的无脊椎动物，是由雌性宿主向下传递给其后代的。许多共生这些细菌的生物体包括其携带者（如蚊子），以及极具破坏性的人类传染病的致病原（如丝虫）等。

研究人员发现当果蝇感染了这种细菌时，其生殖系干细胞的有丝分裂活性会增强，而在发育的卵泡室中的程序性细胞死亡会减少，从而导致的结果是感染的雌性果蝇会比没有感染的雌性果蝇产生的卵子多4倍。这些发现说明，沃尔巴克氏菌已经进化出了一种以支持生殖系干细胞的细胞微环境为标靶的特别能力。

这项研究将有助于研发丝虫病的治疗新方法以及对带菌昆虫的控制方法，并且也可以帮助科学家们更多的了解Wolbachia许多宿主的进化史。

在细菌的研究方面，近期来自加拿大麦克马斯特大学的研究人员在距今3万年以前的古细菌体内，首次发现了多种抗生素的耐药基因。

他们提取了位于加拿大北部育空地区永久冻土层深处古地质层的土壤样本，从中分离出包括放线菌在内的多种古细菌菌种，发现多个菌种对当前流行的多种抗生素有抗性，这些抗生素范围广泛，包括beta-内酰胺类，比如青霉素、头孢类；糖苷类，比如万古霉素；及四环素等。

研究人员认为：他们取样的地质年代是猛犸在地球上最繁盛的时期，这说明微生物的耐药性不是在抗生素广泛使用后产生的新问题，而是伴随地球自然生态发生发展而存在的一种非常古老的现象。这也解释了为什么现在细菌的耐药性产生那么快。由于他们发现的耐药性古菌种对人体无害，所以可以理解为现在致病菌体内的耐药基因来自于那些古老、无害的土壤细菌。但耐药基因是如何转移的，还有待研究。

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《科学》发表论文摘要（英文）

http://www.sciencemag.org/conten ... /19/science.1209609