研究脱氧核糖核酸酶Ⅰ (deoxyribonuclease I, DNaseⅠ)在蔗糖环境下对不同生长时期变形链球菌生物膜的影响,初步探讨蔗糖环境下细胞外DNA (extracellular DNA,eDNA)对变形链球菌生物膜形成的作用。
方法在1%蔗糖环境下,体外光滑玻片上建立变形链球菌生物膜模型,37 ℃、微需氧环境(5%O2、85%N2、10% CO2)下静置培养。样本分为4组,分别培养至6、12、24及48 h,每组均设两个亚组,即对照组(不予DNaseⅠ处理)和DNaseⅠ处理组,其中DNaseⅠ处理组于结束培养前1 h加入终浓度为100 U/ml的DNaseⅠ以降解eDNA。培养结束后,以SYTO-9/PI混合染料对生物膜进行双荧光染色。以激光共聚焦显微镜分层扫描生物膜样本,Imaris软件对图像进行三维重建并测量其总生物量、生物膜厚度及红色荧光代表的eDNA和膜受损细菌量。
结果1%蔗糖环境下,变形链球菌黏附及分布密度逐渐增加,生物膜总生物量和厚度均随时间增加,24 h时红色荧光标记的eDNA及膜受损细菌量达峰值。6、12、24及48 h DNaseⅠ处理组的变形链球菌生物膜与相应时间点对照组相比,生物膜总生物量均显著减少(P<0.05),减少比例依次为81.3%、85.0%、90.1%和12.4%;12、24及48 h DNaseⅠ处理组变形链球菌生物膜与相应时间点对照组相比,生物膜厚度均显著减小(P<0.05),减小比例依次为34.4%、45.6%和23.6%,6 h DNaseⅠ处理组与对照组变形链球菌生物膜厚度差异无统计学意义(P>0.05);除48 h外,各时间点DNaseⅠ处理组生物膜的eDNA及膜受损细菌量均较相应对照组显著减少(P<0.05)。
结论1%蔗糖环境下,在变形链球菌生物膜形成6、12、24及48 h,eDNA对其生物膜形成均具有促进作用。