本论文研究了爱德华氏菌如何通过调节精氨酸（arginine）代谢来抵抗宿主脂滴的抗菌作用。这一发现不仅增进了对细胞内病原体如何适应宿主免疫防御机制的理解，还为开发新的抗菌策略提供了潜在的靶点。特别是精氨酸代谢调节因子 ArgR 及其调控的代谢途径可能成为未来抗菌治疗的新方向。文章通过一系列实验揭示了精氨酸代谢调节因子ArgR在这一过程中的关键作用，并探讨了其对病原菌在宿主体内适应性和致病性的影响。脂滴 （LDs） 作为先天免疫枢纽，在宿主-病原体军备竞赛中发挥抗菌防御的前线作用。特别是对于细胞内细菌病原体，赋予的抵抗宿主 LDs 的能力可以有效地促进病原体体内定植和逃避宿主先天免疫反应。
图 4 、参与精氨酸代谢的基因有助于抵抗 LD 介导的杀伤影响。A） 参与精氨酸输入或合成（红色）和输出或分解代谢（浅蓝色）的基因的 GSEA。从 Tn-seq 分析中选择背景基因，排除没有任何读数的基因。排名列表指标表示 Tn-seq 中的标准化对数 FC，运行分数由 R 包 clusterprofiler 计算。B ）火山图说明了在 LD 处理的 MinA 基本培养基中生长的 E. piscicida 中氨基酸相关代谢物的丰度变化与在 PBS 处理的培养基中生长的代谢物的丰度变化。使用 UPLC-MS/MS 通过靶向代谢组学对总共 22 种氨基酸相关代谢物进行定量。代谢物通过log FC > 1 或 <1，p < 0.05。C） 细菌精氨酸代谢和 ArgR 调节的示意图。
WT E. piscicida 的 D CFU 和精氨酸代谢相关的转座子插入突变体 （tn） 和相应的互补菌株 （cpl） 在 30 °C 下存在和不存在 LD 9 小时。互补菌株是通过携带互补基因的 pUTt 载体构建的。ArgR 计算机足迹测定结果的 E Circos 图。实验验证的大肠杆菌中的 ArgR 结合基序 1（红色轨道）和 ArgR 结合基序 2（绿色轨道）用于预测横跨 E. piscicida EIB202 基因组的 ArgR 结合位点。基序分数（蓝色轨道）由两个结合基序分数的平均值计算。基序分数是使用 FIMO 软件计算的，与精氨酸代谢相关的基因在内部轨道中突出显示。应用 0.5 的基序分数临界值以突出显着结果。
图 5、ArgR 确定 E. piscicida 的离体和体内发病机制。A 鱼肠球菌变体的细胞内复制能力。RAW264.7 细胞以 MOI 为 10 感染。感染后 6 小时将鱼球球菌变异体的细胞内 CFU 归一化为细胞数量，以确定细菌增殖能力（n = 6，每个实验 3 次技术重复）。B 感染鱼肠球菌变体的大菱鲆的生存曲线。每组共使用 15 只大菱鲆。通过运行生存 R 包，通过 Log-rank 检验确定显着性。C 从感染的鱼尾草变体的大菱鲆肝脏样本中回收的 CFU。注射后 14 天收获肝脏，并根据 DHL 平板上的菌落计数 CFU。每个框内的中心线代表中位数，而框代表四分位距 （IQR），晶须延伸到 IQR 的 1.5 倍
总结
为了研究细胞内细菌对宿主 LDs 反应的遗传机制，研究人员利用转座子插入测序来剖析 Edwardsiella piscicida 在从其天然宿主大菱鲆分离的 LDs 处理下的关键适应性决定因素。靶向代谢组学表明，LD 攻击导致细胞内精氨酸积累。发现核心精氨酸代谢调节因子 ArgR 在对抗 LD 中起关键作用，强调了协调细胞内精氨酸水平对细菌 LD 适应的重要性。ArgR 增强了参与精氨酸分解代谢的基因 （speA/B 和 arcC） 的表达，并减少了与精氨酸输入 （artP） 和合成 （argD/E/H） 相关的基因转录本。此外ArgR 有助于 E. piscicida 的发病机制，促进宿主细胞的增殖和大菱鲆的毒力。Bioscreen微生物生长曲线分析仪用于实时监测爱德华氏菌在不同条件下的生长曲线，精确地记录细菌在脂滴（LDs）存在与否条件下的生长动态，通过比较在脂滴处理和未处理的培养基中细菌的生长曲线，研究人员能够直观地观察到脂滴对爱德华氏菌生长的影响，为揭示细菌抵抗脂滴抗菌作用的机制提供了重要的实验依据。
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