장시간 생장 조건에서 Streptococcus mutans의 급격한 세포사 표현형 분석 (Rapid Cell Death Phenotype of Streptococcus mutans under Prolonged Growth Conditions)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 31권 / 12호 / 1072 ~ 1078페이지
· 저자명 : 김정남

초록

구강 병원체 Streptococcus mutans는 인간 충치를 일으키는 주요한 원인균 중 하나로 알려져 있다. 효과적인 구강 건강관리를 위해 치약과 구강 청결제를 포함한 다양한 치과 위생 제품을 사용하고 있지만, 음식 섭취 후 구강 미생물의 재발은 빈번하게 발생한다. 본 연구는 치아우식증의 원인균인 S. mutans를 장시간 배양 시, 관찰된 급격한 세포사가 어느 시점에 유도되는지 분석하고 이러한 생장특성이 특이 대사물질의 분비와 밀접한 관련이 있는지 평가하고자 하였다. 특히, S. mutans의 생균수는 전체 72시간의 배양 중 24시간 이후에 급격히 감소한 반면, 지표균주인 대장균은 동일한 시간에 일정한 수준의 생균수를 유지하였다. 다음으로 S. mutans 배양액에 동종의 세포사를 유도하는 특정 신호물질이 포함되어 있는지를 확인하기 위해 균주의 배양 24시간 후에 배양액을 회수하였다. 비록 세포의 성장이 완전히 복구되지 않았지만, 배양액의 산성 pH를 중화하고 포도당을 보충한 조건에서 복구된 표현형이 일부 관찰되었다. 그러나 배양액의 낮은 pH의 중화만으로는 세포 생장이 전혀 회복되지 않았다. 이러한 S. mutans의 세포사는 영양소 고갈뿐만 아니라 신호전달과 밀접하게 연관될 수 있으므로 이러한 생존 표현형에 대한 이해는 S. mutans의 생물학에서 세포 간 신호전달체계에 대한 새로운 지식을 제공할 수 있다.

영어초록

The oral pathogen Streptococcus mutans is considered a major causative agent of dental caries in humans. The use of dental hygiene products, including toothpaste and mouthwash, is used for caries control. However, food intake can lead to the recurrence of oral microorganisms. This study aimed to explore why this bacterium dies so quickly during prolonged incubation and to assess whether this growth characteristic is closely associated with the secretion of metabolic products. Notably, the number of live S. mutans cells rapidly declined after 24 hr during the entire period tested, whereas the number of Escherichia coli cells, an indicator strain, remained steady over the same period. To test whether the S. mutans supernatants contained possible signals that accelerated the death of neighbor cells, we obtained the individual supernatants at the above time points. Following pH neutralization, the cells in which the supernatant was supplemented with glucose grew well. However, pH adjustment alone could not fully recover cell growth in conditions in which the supernatant was supplemented, with or without glucose. These phenotypes of S. mutans may be associated with signaling, not only resulting from nutrient depletion. The findings on the survival phenotype of S. mutans provide new insights into cell−cell communication in the biology of this bacterium.

참고자료

· 없음