近日，我中心张炼辉/徐泽凌团队在国际知名期刊Nature Communications上发表了题为“Dual-functional quorum sensing signal synthases DspII and DspI coordinate virulence switch in Pseudomonas aeruginosa”的科研论文，揭示了铜绿假单胞菌通过DSF家族群体感应信号调控其急性－慢性致病模式转换的作用机制。

铜绿假单胞菌是引起医院内感染的常见病原菌之一，尤其对烧伤烫伤、术后等免疫力低下人群可造成严重感染。该菌难防难控原因在于其能够根据环境变化重新编程致病基因的表达程序，产生相应致病因子，从而逃逸人体免疫反应、引发急性侵染或慢性侵染。当前的致病机理研究多集中于急性侵染或慢性侵染两个不同的致病模式，对该菌如何协调两个不同致病模式之间转换的认知极为有限。

研究团队通过系统研究烯酰辅酶A水合酶/异构酶家族蛋白，发现一个新蛋白DspII与已知蛋白DspI以复合体形式催化DSF家族群体感应信号分子顺‑2‑癸烯酸（CDA）的合成。在慢性侵染阶段，当细菌在生物膜内部生长到一定密度时，DspII与DspI的表达被迅速诱导，产生CDA信号。该信号通过降低细胞内第二信使c-di-GMP的浓度，进而抑制生物膜基质合成并同时激活细菌运动能力，促使细菌从生物膜生长形态转变为游离生长方式。研究团队还发现DspII-DspI复合体具有不依赖其CDA合成酶活性、直接调控基因表达的非酶功能。该复合体通过结合GacA蛋白以及RsmZ的启动子区域抑制Gac/Rsm信号通路，上调关键急性致病因子三型分泌系统（T3SS）的基因表达，使细菌从生物膜扩散后能够迅速增强致病能力，完成从慢性侵染到急性侵染的致病模式转换。

此外，该研究还发现CDA信号分子能够对DspII-DspI复合体的活性进行反馈调节。在低浓度范围内，CDA含量的升高将促进复合体互作，进一步加速CDA合成并促进细菌从生物膜扩散而出；而当CDA合成达到一定浓度，高浓度CDA则开始减弱复合体之间的互作。这一精妙的负反馈调节有效避免了病原菌在生物膜形态时T3SS的持续激活，减少不必要的能量消耗。该研究深化了对病原细菌环境适应与致病模式转换机制的认知，为微生物传染性疾病的治疗提供了新的思路。

群体微生物研究中心新近毕业的博士生黄嘉惠和周田为论文共同第一作者，张炼辉教授和徐泽凌副教授为该论文的通讯作者，常长青教授、周筱帆副教授、廖立胜副教授参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金、广州市基础与应用基础研究项目、广东省珠江人才计划以及绿色农药全国重点实验室等项目的资助。

相关论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-68622-x

文图/徐泽凌