レジオネラ属細菌がバイオフィルムを形成する機序の遺伝学的・生化学的研究

レジオネラ属菌はヒトに肺炎を引き起こし、適切な治療をしないと致死率は15%になる病原細菌である。本属菌は自然界では淡水や土壌中に生息し、人工的水利用設備では、特に循環ろ過式浴槽やクーラーの冷却塔の水の中で増殖する。本菌は水や土壌でバクテリアを捕食する自由生活アメーバの中でも増殖し、また、他のバクテリアによって固体表面に形成されたバイオフィルムの中に生息していると報告されている。しかし、本属菌自身がバイオフィルムを形成するのかどうか、今まで報告がない。本研究では、レジオネラ属細菌自身にバイオフィルム形成能があるかどうか、形成する能力はどの菌種が一番高いか、形成されるバイオフィルムの性質と、形成される条件について研究を行った。培養にはレジオネラ培養用液体培地であるBYE培地を用い、ガラス試験管にて本属菌を静置培養した。培養温度は25、30、37℃とし、液面及びガラス面に形成されるバイオフィルムを経時的に肉眼的に、さらに光学顕微鏡、電子顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。調べたレジオネラ38菌種50菌株のうちバイオフィルムを形成したのはL.pneumophilaのみで、その他の菌種は形成しなかった。L.pneumophilaは調べた血清群1〜11がすべてがバイオフィルムを形成した。形成されたバイオフィルムの性質は培養温度で異なっていた。25℃では多糖体マトリックスの中に短い本菌が生息し、ガラスへの付着能も強かった。一方、30、37℃では多糖体マトリックスは少なく、菌体が線維状に伸長して菌体自身で織物のようなバイオフィルムを形成し、かつ、それは壁からははずれやすかった。線維状の菌は多核であった。これらの新知見と成果は、"Temperature-regulated formation of mycelial mat-like biofilm by Legionella pneumophila"というタイトルで論文としてまとめ、米国微生物学会誌Applied and Environmental Microbiologyに投稿中である。その後、発現が温度によって影響を受けるL.pneumophila遺伝子の検索を行っており、バイオフィルム形成とその温度による形態の違いについての分子遺伝学的解析を続けている。

レジオネラ属菌はヒトに肺炎を引き起こし、適切な治療をしないと致死率は15%になる病原細菌である。本属菌は自然界では淡水や土壌中に生息し、人工的水利用設備では、特に循環ろ過式浴槽やクーラーの冷却塔の水の中で増殖する。本菌は水や土壌でバクテリアを捕食する自由生活アメーバの中でも増殖し、また、他のバクテリアによって固体表面に形成されたバイオフィルムの中に生息していると報告されている。しかし、本属菌自身がバイオフィルムを形成するのかどうか、今まで報告がない。本研究では、レジオネラ属細菌自身にバイオフィルム形成能があるかどうか、形成する能力はどの菌種が一番高いか、形成されるバイオフィルムの性質と、形成される条件について研究を行った。培養にはレジオネラ培養用液体培地であるBYE培地を用い、ガラス試験管にて本属菌を静置培養した。培養温度は25、30、37℃とし、液面及びガラス面に形成されるバイオフィルムを経時的に肉眼的に、さらに光学顕微鏡、電子顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。調べたレジオネラ38菌種50菌株のうちバイオフィルムを形成したのはL.pneumophilaのみで、その他の菌種は形成しなかった。L.pneumophilaは調べた血清群1〜11がすべてがバイオフィルムを形成した。形成されたバイオフィルムの性質は培養温度で異なっていた。25℃では多糖体マトリックスの中に短い本菌が生息し、ガラスへの付着能も強かった。一方、30、37℃では多糖体マトリックスは少なく、菌体が線維状に伸長して菌体自身で織物のようなバイオフィルムを形成し、かつ、それは壁からははずれやすかった。線維状の菌は多核であった。これらの新知見と成果は、"Temperature-regulated formation of mycelial mat-like biofilm by Legionella pneumophila"というタイトルで論文としてまとめ、米国微生物学会誌Applied and Environmental Microbiologyに投稿中である。その後、発現が温度によって影響を受けるL.pneumophila遺伝子の検索を行っており、バイオフィルム形成とその温度による形態の違いについての分子遺伝学的解析を続けている。