目前关于革兰氏阳性、阴性菌的OMV形成机制研究已经取得较大进展，但关于含霉菌酸细菌中MV(membrane vesicles)形成机制的研究较少；MCB(含霉菌酸细菌)包括工业和临床上重要的红球菌属和分枝杆菌属，其特征在于其独特的富含脂质的细胞包膜结构。MCB在厚细胞壁外有一个菌膜，菌膜赋予细菌免疫调节功能和耐受抗菌剂和有机溶剂的特性，使 MCB 能够适应各种生态环境。

  这篇文章主要研究MCB(谷氨酸棒杆菌)产生MV的机制。

  A图表示用不透膜染料(SYTOX green)对细胞进行染色表明，形成 MV 的细胞的膜受损，图像显示 FM4-64(白色)与 SYTOX 绿色(绿色)合并。;

  (B) 未处理和 (C) MMC 条件下谷氨酸棒杆菌细胞的薄切片 TEM 图像。黑色和白色箭头分别表示 MV 和可能的细胞壁片段

  在大约 5 小时的观察期间，没有一个 MV 形成细胞进一步分裂(数据未显示)，且薄切片 TEM 图像证实，与未处理的细胞相比，MMC处理的细胞在 TEM 中的电子密度较低，表明细胞质内容物已被释放。

  青霉素G处理后的MV，主要从细胞两极产生(图E)，这些细胞在释放 MV 后停止生长;

  由于青霉素 G 抑制细胞壁合成，作者使用 HCC-氨基-D-丙氨酸(HADA)对细胞壁进行荧光标记，观察了青霉素 G 对谷氨酸棒杆菌细胞壁的影响。结果表明，用青霉素G处理的细胞在细胞极几乎检测不到HADA荧光。然而，在未用青霉素G处理的对照细胞中，HADA荧光沿细胞包膜均匀分布。结果表明，青霉素G对细胞极的影响更为严重，细胞壁将经历频繁的重组，从而抑制细胞生长。

  H图为生物素缺乏条件下谷氨酸棒杆菌MV 形成的活细胞成像。

  结果显示，在生物素缺乏的条件下，在研究的 5 小时观察期内，超过 80% 的 MV 形成细胞(n = 14)在 MV 形成后生长和分裂。

  D、E图表示四种处理方式下MV的TEM电镜结果及快速冷冻深蚀刻 (QFDE) 电子显微图像;B、C图表示谷氨酸棒杆菌在 MV 形成诱导条件下释放膜囊泡 (MV) 。将纯化的 MV 级分的 FM4-64 荧光标准化为 (B) OD 600或 (C) 干细胞重量 (DCW)

  接下来是对不同来源的MV进行脂质组学分析，A图是对不同来源的MV进行脂质分析，从四种MV中均检测到海藻糖二鼠李酸 (TDCM);B图为从谷氨酸棒杆菌的菌膜 (MM)、内膜 (IM) 和 MV 中提取脂质，通过ImageJ 比较磷脂的强度;D图为作者分析了菌膜、内膜和 MV 的脂质成分，脂质组的比较表明，磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰肌醇、二酰基甘油(DG)和心磷脂(CL)的比例因MV而异;E图为使用吖啶橙 10-壬基溴对心磷脂进行可视化。白色箭头表示心磷脂的定位。

  作者发现M-MV中包含细胞质物质。A图显示M-MV中的DNA数量最丰富;B图为谱分析鉴定MV中的蛋白质，其中，细胞溶质蛋白 5-甲基四氢蝶酰三谷氨酸-同型半胱氨酸S-甲基转移酶(B)、延伸因子 Tu (E)和内膜蛋白 ATP 合酶 β-亚基(D)在 M-MVs 中含量丰富，但在其他 MVs 中未检测到，这说明，M-MVs时通过细胞死亡诱导产生的;

  C、D分别为检测和定量 (C) 氨基酸和 (D) 源自 MV 中细胞壁片段的糖。在谷氨酸棒杆菌中，细胞壁中的主要肽单元是 L-Ala-D-Glu- meso - diamiopimelate (mDAP)-D-Ala 和 L-Ala-D-Glu-mDAP，除了这些氨基酸，N-乙酰氨基葡萄糖(肽聚糖骨架的一种成分)和阿拉伯糖和半乳糖(阿拉伯半乳聚糖的成分)包含在细胞壁中，这些分子在 M-MVs 中含量最多，而在其他类型的 MVs 中几乎没有检测到，进一步表明细胞壁成分通过细胞壁的降解被包装到谷氨酸棒杆菌中的 MVs 中。

  文章结论：在革兰氏阴性菌中，MV的形成机制主要包括外膜的隆起及爆炸性细胞裂解产生的;在革兰氏阳性菌中，MV 是通过改变或破坏细胞质膜突出的细胞壁形成的。通过采用超分辨率活细胞成像和生化分析，作者发现谷氨酸棒杆菌通过不同的途径形成不同类型的 MV。DNA 损伤应激通过前噬菌体触发的细胞裂解诱导 MV 形成，而包膜应激通过菌膜起泡诱导 MV 形成。文章结果显示了复杂的细胞包膜结构如何在本质上产生各种类型的 MV，并将推进研究人员对如何从单细胞生物体产生不同类型的 MV 的认识。

  参考来源：Nagakubo T, Tahara YO, Miyata M, Nomura N, Toyofuku M. Mycolic acid-containing bacteria trigger distinct types of membrane vesicles through different routes. iScience. 2021 Jan 14;24(1):102015. doi: 10.1016/j.isci.2020.102015. PMID: 33532712; PMCID: PMC7835258.