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土壌から人体へ：シトロバクター・フロインディの生存戦略と適応能力とは？
シトロバクター・フロインディは、腸内細菌科に属する通性嫌気性グラム陰性細菌であり、13 種が確認されています。細菌は棒状で、通常長さは1～5マイクロメートルです。ほとんどの C. freundii 細胞は運動のために複数の鞭毛を持っていますが、運動しない形態の中にはこの機能を持たないものもあります。 C. freundii は土壌中によく見られる微生物ですが、水、下水、食品、動物や人間の腸内にも存在します。シトロバクター属は 1932 年に Werkman と Gillen によって発見され、同年に土壌抽出物から C. freundii が分離され、特定されました。
細胞の形態と特徴
C. freundii 由来の菌体外多糖類はヒドロキシルラジカルを標的とし、抗酸化作用を示します。
C. freundii の抗酸化特性は、さまざまな物理的および化学的特性と関連しています。さらに、C. freundii はいくつかの癌の治療、特に子宮頸癌の殺菌と治癒に良い影響を与えます。いくつかの分離株は、子宮頸がん細胞から得られた不死化細胞株であるHeLa細胞に対して毒性を示した。 C. freundii はヤギ細胞で発見された攻撃的な付着パターンを持っており、その特性はある程度病原性に影響を与える可能性がありますが、感染を保証するものではありません。
バイオフィルム形成は C. freundii の感染率において重要な役割を果たしており、付着だけでなく室温でのバイオフィルム形成を含むさまざまな感染モードを示します。強固なバイオフィルム付着は抗菌遺伝子の耐性リザーバーをもたらす可能性があり、これは付着が直接感染を引き起こさなくても、そのプロセスによって耐性が構築され続けることを意味します。細胞毒性がなく、多剤耐性の C. freundii 株は、25°C で上皮細胞への凝集付着により大きなバイオフィルムを形成しました。
系統発生とゲノム進化
C. freundii は系統学的に E. coli や Salmonella の個々の系統よりも多様であり、多系統属であることを示しています。 C. freundii の表現型の多様性は、抗原性、病原性、細胞形態における顕著な柔軟性により、その識別を困難にしています。 C. freundii では、このグループ内の 2 つの異なる系統が大きく分離しているため、ヌクレオチド多様性も高くなっています。系統発生情報に基づくと、これらの系統の区分は、地理的および宿主種の関連性に関して完全に一致しています。
系統発生情報に基づくと、これらの系統の区分は、地理的および宿主種の関連性に関して完全に一致しています。
代謝特性
C. freundii はグリセロール上で増殖し、グリセロールを唯一の炭素源およびエネルギー源として利用することができます。この生物はプロピレングリコールを処理できる細菌マイクロカプセルを持っています。 C. freundii はメチルレッド反応陽性、ボルタ電気反応陰性、カタラーゼ反応陽性、オキシダーゼ反応陰性を示した。 C. freundii はデンプン、脂質、ゼラチンを加水分解することができません。
C. freundii はタンニン工場におけるタンニン酸の生分解についても研究されており、中間体の除去に効果がある可能性を示しています。
より広範なシステムとの関連性
C. freundii は土壌微生物叢によく見られ、環境中の窒素循環に重要な役割を果たしています。 C. freundii も窒素固定細菌であり、このプロセスは白樺の生きた組織で実証されています。 C. freundii は、さまざまな環境源から人間や他の動物の腸内にも存在します。ほとんどの菌株は有益ですが、99% を超えるゲノム類似性を共有する場合でも、菌株間では表現型に大きなばらつきがあります。健康な人の場合、C. freundii との相互作用は一般に非病原性であると考えられていますが、C. freundii が血流に入ると、敗血症に進行する可能性のある生命を脅かす感染症を引き起こす可能性があります。
C. freundii は医療現場で発見されることが増えており、重大な問題となっています。この細菌は尿路、呼吸器、傷などの感染症を引き起こすだけでなく、免疫力が弱っている人では他の合併症を引き起こす可能性もあります。シトロバクター属菌は、北米の医療現場におけるエンテロバクター感染症の 3 ～ 6% の原因であり、ヒトの感染症に最も頻繁に関連する菌株の 1 つです。人間の健康にとって、C. freundii が及ぼす主な影響は日和見病原体としての影響です。しかし、環境が変化すると、これらの細菌の表現型も調整される可能性があります。もちろん、C. freundii の生存と適応に影響を与える要因もさらに検討および研究する価値があり、次のような疑問が生じます。この細菌は、変化する環境の中で生存と繁殖を確実にするためにどのような能力を持っているのでしょうか。
