前言

微生物廣泛分布在自然環(huán)境（如空氣、土壤、水體、動(dòng)植物等）中，與人類(lèi)生活和健康密切相關(guān)。微生物不僅包括有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動(dòng)物、藻類(lèi)等，也包括無(wú)完整細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒、支原體、衣原體等。其中，細(xì)菌的數(shù)量、種類(lèi)眾多，既可以作為病原微生物致病，也能夠用于工業(yè)生產(chǎn)，如釀酒、抗菌藥物生產(chǎn)、廢水處理等，在人類(lèi)生產(chǎn)生活中扮演著重要的角色。近年來(lái)，科學(xué)家們更是發(fā)現(xiàn)，大量細(xì)菌定植在人體的腸道、呼吸道及皮膚表面，菌群失調(diào)與人類(lèi)多種疾病的發(fā)生發(fā)展息息相關(guān)。因此，深入研究細(xì)菌個(gè)體之間、種群之間、細(xì)菌與宿主之間的相互作用及調(diào)控機(jī)制的重要性日漸凸顯。

群體感應(yīng)(quorum sensing, QS)是微生物群體通過(guò)監(jiān)測(cè)種群密度來(lái)交流和同步群體行為的一種獨(dú)特現(xiàn)象。微生物分泌自誘導(dǎo)分子(autoinducer, AI)，并通過(guò)監(jiān)測(cè)自誘導(dǎo)分子濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)群體感應(yīng)的智能調(diào)控。當(dāng)種群密度低時(shí)，自誘導(dǎo)分子在周?chē)h(huán)境中的積累濃度低，群體感應(yīng)系統(tǒng)關(guān)閉；當(dāng)種群密度高時(shí)，自誘導(dǎo)分子在周?chē)h(huán)境中的積累濃度高，群體感應(yīng)系統(tǒng)打開(kāi)，引起下游基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)微生物的社會(huì)性行為。

群體感應(yīng)在微生物的許多生命進(jìn)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，包括生物發(fā)光、生物膜形成、毒力因子表達(dá)等，直接影響微生物的致病性和耐藥性。群體感應(yīng)在微生物與宿主相互作用中也發(fā)揮調(diào)控作用。此外，微生物之間存在社會(huì)性行為，群體感應(yīng)缺失會(huì)引起“欺騙者”利用公共物質(zhì)贏得生存優(yōu)勢(shì)，從而導(dǎo)致種群崩潰。鑒于群體感應(yīng)能廣泛地調(diào)控微生物種間、種群相互作用，研究微生物群體感應(yīng)系統(tǒng)及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)具有十分重要的意義。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，研究者們對(duì)細(xì)菌如何利用群體感應(yīng)進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)有了更深入的了解，對(duì)群體感應(yīng)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)多樣性的認(rèn)識(shí)取得了顯著的進(jìn)展。基于以上研究成果，科學(xué)家們還研發(fā)了不同種類(lèi)的群體感應(yīng)抑制劑(quorum sensing inhibitor, QSI)，以干擾群體感應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)微生物群體感應(yīng)淬滅，達(dá)到調(diào)控微生物群體行為的目的。針對(duì)群體感應(yīng)抑制劑的研究將有助于開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物。

本書(shū)系統(tǒng)地介紹了不同微生物的群體感應(yīng)系統(tǒng)及其與微生物毒力、宿主-病原體互作、微生物社會(huì)性行為等表型之間的關(guān)系，并介紹了群體感應(yīng)在真實(shí)世界中的應(yīng)用場(chǎng)景，希望為讀者了解微生物群體感應(yīng)打開(kāi)一扇大門(mén)。

本書(shū)內(nèi)容根據(jù)最新研究結(jié)果編寫(xiě)而成，不妥和錯(cuò)漏之處難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。最后，感謝各位編委為本書(shū)編寫(xiě)付出的辛勤勞動(dòng)！