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Air Qual. Atmos. Hlth.(IF=5.1)季也蒙假丝酵母菌在振荡磁场作用下的向磁性

低频振荡磁场(OMF-ELF)通常被归类为非电离辐射,但由于对微生物(如病原真菌)的刺激性,可能会增加对人类健康的风险。病原微生物已进化出不同的向性效应侵入细胞组织,如感知轮廓、向光性、气向性和化学嗜性等。探究病原微生物对不同向性效应的研究有利于阐明其入侵宿主的机制,从而抑制其生长。

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阿根廷涂料技术与研发中心Erasmo研究团队在环境科学与生态学领域期刊Air Quality, Atmosphere & Health在线发表了题为“Magnetotropism: a tropic response of Candida guillemondii by the effect of the oscillating magnetic field of extremely low frequency”的文章,病原酵母菌季也蒙假丝酵母(Candida guillemondii)在3 mT磁场环境下处理2 h,啤酒酵母(S. cerevisiae)作为阳性对照,在30 ℃下孵育24小时,并每30 min捕获一次图像,观察季也蒙假丝酵母对OMF-ELF的向性效应。

研究发现,啤酒酵母菌株表现出抑制或细胞应激状态。而病原酵母菌季也蒙假丝酵母经染色后呈现完全染色、中度染色和未染色三种状态,这说明细胞处于不同年龄阶段。年轻细胞在OMF-ELF作用下表现出向磁性,且始终避免与老化(染色)细胞接触,在40-60 °之间转弯出芽,并与另一个中龄细胞结合出芽形成新的菌丝。对照组中未出现这种行为,导致年轻细胞向临近细胞团发生聚集和延伸,细胞老化,形成晶格,直至覆盖整个视野。孵育30 min后,磁场预处理菌株,生长速度是对照组的3-60倍。对照组菌株的菌丝呈现短而厚的形态,而OMF-ELF下则变得狭窄而西昌,并表现出更高的伸长速度。在4.5-5 h之间,对照菌丝长度在9.47-9.61 mm,而磁场组则为10.51-13.53 mm。且相同时间内,磁场组的菌株从第二隔膜(2.5 h)形成胚管,菌丝较对照组增长5.5 mm,且对照组未观察到有结构的变化。施加OMF-ELF诱导该病原酵母菌的形态转化。

微生物培养是异步的,每个微生物都处于细胞周期的不同点,在培养的某一刻,有些细胞刚分裂,有些细胞则复制她们的DNA,生长或启动分裂。细胞不同的染色表明其在OMF-ELF下暴露的时间及细胞的向磁性。病原微生物的向磁效应,为细胞培养,探究细胞生长变化提供了一种思路。

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参考文献

https://doi.org/10.1007/s11869-023-01408-y