自然環境中のバクテリアがオーセイウイルスの伝播と感染に大きな影響を及ぼす

核心概念

自然環境中のバクテリアの種類によって、オーセイウイルスの感染率と伝播率が大きく変化する。特に、Ochrobactrum属は感染を促進し、Pseudomonas属は感染を抑制する。

摘要

本研究では、Caenorhabditis elegansの自然環境から単離したさまざまなバクテリア種がオーセイウイルスの伝播と感染に及ぼす影響を定量的に解析した。
主な結果は以下の通り:

Ochrobactrum属のバクテリアはオーセイウイルスの伝播を2.7-2.9倍促進した。
Pseudomonas lurida MYb11は伝播を4.1倍抑制した。
Pseudomonas aeruginosa PA01とPA14はさらに伝播を抑制し、11-32倍低下させた。
バクテリアの存在によって、オーセイウイルスの感染率が3桁以上変化した。Ochrobactrum vermis MYb71存在下では感染率が高く、P. lurida MYb11存在下では感染率が極端に低かった。
P. aeruginosaの quorum sensing関連遺伝子の変異によって、ウイルス感染の抑制が抑制された。
P. lurida MYb11のgacA遺伝子の変異でも同様の効果が見られた。
Ochrobactrum vermis MYb71はC. elegans腸管上皮細胞の brush borderを変形させる可能性が示唆された。
これらの結果は、宿主-ウイルス-バクテリアの三者間相互作用が、ウイルスの伝播性を決定する上で重要な役割を果たすことを示唆している。

統計資料

Ochrobactrum vermis MYb71存在下では、E. coli OP50存在下と比べて、50%のオーセイウイルス感染に必要な量が14倍低かった。
P. lurida MYb11存在下では、E. coli OP50存在下と比べて、50%のオーセイウイルス感染に必要な量が120倍高かった。
O. vermis MYb71存在下では、P. lurida MYb11存在下と比べて、50%のオーセイウイルス感染に必要な量が1800倍低かった。

引述

"Ochrobactrum species promoted Orsay virus transmission, whereas Pseudomonas lurida MYb11 attenuated virus transmission relative to the standard laboratory bacterial food Escherichia coli OP50."
"We determined that the amount of Orsay virus required to infect 50% of a C. elegans population on P. lurida MYb11 compared with Ochrobactrum vermis MYb71 was dramatically increased, over three orders of magnitude."

從以下內容提煉的關鍵洞見

Bacteria Are a Major Determinant of Orsay Virus Transmission and Infection in Caenorhabditis elegans

by Vassallo,B. ... 於 www.biorxiv.org 09-05-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.05.556377v2

深入探究

オーセイウイルスの感染を促進するOchrobactrum属の機能的メカニズムはどのようなものか?

Ochrobactrum属がオーセイウイルスの感染を促進するメカニズムは、腸内環境における相互作用に関連しています。研究では、Ochrobactrum属がC. elegansの腸内に存在することで、ウイルス感染の増加が観察されました。特に、Ochrobactrum属は腸内のブラシボーダー領域に密接に相互作用し、微絨毛を変形させることでウイルス感染を促進する可能性が示唆されました。このようなメカニズムは、Ochrobactrum属が腸内の粘膜様層を破壊することでウイルス感染を促進する可能性があります。これは、他の研究で報告されたSerratia marcescensが、エピセルを覆う粘膜層を分解するタンパク質であるエンハンシンを分泌することで、蚊のAedes aegyptiにおけるデング熱、ジカ熱、シンドビスウイルスの感染を促進するメカニズムと一致しています。

Pseudomonas属がオーセイウイルスの感染を抑制する機序は他の病原体に対しても同様に機能するのか?

Pseudomonas属がオーセイウイルスの感染を抑制する機序は、病原性に関連する遺伝子やクオーラムセンシングによる制御によって調節されています。研究では、Pseudomonas属の一部の株がOrsayウイルスの感染を劇的に減少させることが示されました。特に、Pseudomonas属のgacAやrhlRなどの遺伝子がOrsayウイルスの感染を抑制する役割を果たしています。さらに、Pseudomonas属の特定の遺伝子の変異がOrsayウイルスの感染を抑制することが確認されました。これらの結果は、Pseudomonas属がOrsayウイルス感染を抑制するメカニズムが他の病原体に対しても同様に機能する可能性があることを示唆しています。

自然環境中のバクテリア叢の変動がウイルス感染症の流行に及ぼす影響はどのようなものか?

自然環境中のバクテリア叢の変動がウイルス感染症の流行に及ぼす影響は、宿主の感受性やウイルスの伝播に大きな影響を与えることが示されています。研究では、C. elegansの自然環境から分離されたバクテリアがOrsayウイルスの伝播に及ぼす影響が明らかにされました。特定のバクテリアがOrsayウイルスの伝播を促進する一方、他のバクテリアは伝播を抑制することが観察されました。さらに、Pseudomonas属などの病原性バクテリアがウイルス感染をさらに抑制することが示されました。これらの結果は、自然環境中のバクテリア叢が宿主の感受性やウイルスの伝播に重要な影響を与えることを示唆しており、ウイルス感染症の流行におけるバクテリア叢の変動の重要性を強調しています。