《Food Control》：Transcriptomic analysis of Listeria monocytogenes strains linked to fresh produce outbreaks in response to commercial sanitizers
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多项新鲜农产品疫情与采后加工过程中单核细胞增生李斯特菌（*Listeria monocytogenes*）污染相关。卫生措施是控制和最小化细菌生长的最关键手段之一。因此，本研究旨在评估与2011年哈密瓜和2014年焦糖苹果李斯特菌病疫情相关的四种*L. mon
多项新鲜农产品疫情与采后加工过程中单核细胞增生李斯特菌（*Listeria monocytogenes*）污染相关。卫生措施是控制和最小化细菌生长的最关键手段之一。因此，本研究旨在评估与2011年哈密瓜和2014年焦糖苹果李斯特菌病疫情相关的四种*L. monocytogenes*菌株混合物的转录组响应。研究人员在暴露于四种消毒剂处理的亚致死浓度70秒后，通过RNA测序（n=4）评估差异表达基因（DEG），这些处理包括5 ppm氯（Cl）和过氧乙酸（PAA）、0.2%（v/v）乳酸（LA）以及50%（v/v）含2.43%柠檬酸和0.0015%银离子的柠檬酸银二氢（SDC）。SDC暴露产生的DEG数量最多，其次是LA、Cl和PAA。非编码RNA（ncRNA）在各处理中最显著的DEG中排名靠前。其中，与S-腺苷甲硫氨酸（SAM）合成相关的一个独特基因*lmos88*在所有消毒剂中均显著上调。SDC和LA在基因响应中具有显著的重叠。仅有Cl处理导致显著下调的通路，包括tRNA充电（Q=0.00263）、氨酰tRNA生物合成（Q=0.00328）及其他相关代谢簇（Q=0.00355）。上调的基因本体（GO）术语仅在SDC处理后观察到，与膜相关功能（Q=0.00034）有关。这些发现强调了市售消毒剂如何影响*L. monocytogenes*转录组图谱，以及非编码RNA基因在响应消毒剂中潜在的關鍵作用。
**研究背景、问题与目的**
单核细胞增生李斯特菌（*Listeria monocytogenes*）是一种存在于环境中的食源性病原体，可在食品加工环境中持续存活。有效控制其污染依赖于清洁和卫生程序，通常涉及不同商业消毒剂的使用。然而，消毒剂的实际效果常受有机质、表面性质、浓度不准确、接触时间不足等因素影响，导致*L. monocytogenes*暴露于亚致死浓度，可能诱导其产生适应策略，从而构成公共卫生风险。目前，通过RNA测序（RNA-seq）研究*L. monocytogenes*对市售消毒剂转录组响应的数据有限，尤其缺乏对不同菌株、血清型、消毒剂类型及接触条件下基因表达模式变异的理解。因此，研究人员开展本项研究，旨在评估与新鲜农产品疫情（2011年哈密瓜和2014年焦糖苹果李斯特菌病疫情）相关的四种*L. monocytogenes*菌株混合物，在暴露于亚致死浓度的氯（Cl）、过氧乙酸（PAA）、乳酸（LA）和柠檬酸银二氢（SDC）后的转录组变化。该论文发表在《Food Control》。
**主要关键技术方法**
研究人员选取了四株与新鲜农产品疫情相关的*L. monocytogenes*菌株（来自2014年焦糖苹果疫情的血清型4b菌株573-035 CFSAN136780和576-043，以及来自2011年哈密瓜疫情的血清型1/2a菌株390-1 CFSAN136779和血清型1/2b菌株390-2 CFSAN136778），菌株来源于佐治亚大学食品微生物实验室及美国食品药品管理局（FDA）人类食品计划。采用混合菌株培养物生长至生物膜状态后，暴露于四种消毒剂（Cl 5 ppm、PAA 5 ppm、LA 0.2% v/v、SDC 50% v/v 含2.43%柠檬酸和0.0015%银离子）的亚致死浓度70秒。通过RNA-seq进行转录组分析，使用Salmon v1.10.2比对至*L. monocytogenes* EGD-e参考基因组，DESeq2 v1.44.0鉴定差异表达基因（DEG）（|log
2倍数变化|≥1，FDR<0.05），并通过BioCyc数据库进行通路和基因本体（GO）富集分析。
**研究结果**
**3.1 消毒剂处理后单核细胞增生李斯特菌菌群数量**
通过平板计数发现，Cl 5 ppm、PAA 5 ppm和LA 0.2%处理后的菌群数量与水对照无显著差异，而SDC处理导致约2.0 log CFU/ml的减少（P<0.05），最终菌群约为7 log CFU/ml。CHROMagar
? Listeria与TSA平板计数结果无显著差异。
**3.2 消毒剂对差异表达基因（DEG）的影响**
与对照相比，SDC处理产生的总DEG最多（127个，上调57个，下调70个），其次为LA（32个，上调8个，下调24个）、Cl（16个，上调8个，下调8个）和PAA（1个，上调1个，下调0个）。所有消毒剂处理均共同上调一个独特的非编码RNA（ncRNA）基因*lmos88*（与S-腺苷甲硫氨酸[SAM]合成相关）。SDC和LA共享大部分DEG（6个上调，14个下调）。Cl暴露导致最高的log
2上调倍数（7.64-8.05），LA则导致最强的基因下调（-6.74至-26.67 log
2倍数变化）。
**3.3 单核细胞增生李斯特菌对消毒剂暴露的非编码RNA调控**
多个ncRNA（包括小RNA、长RNA、tRNA和李斯特菌特异性调节RNA[Rli]）在各处理最显著的DEG中排名靠前。*lmos88*是唯一在所有处理中均显著性上调的基因。在李斯特菌特异性调节RNA中，*rli30*、*rli47*和*rli55*分别在Cl和SDC处理下上调。
**3.4 单核细胞增生李斯特菌转录组学、富集通路及基因本体**
Cl 5 ppm处理导致最显著的富集下调通路，包括tRNA充电（Q=0.00263）、氨酰tRNA生物合成（Q=0.00328）及含嘌呤脱氧核糖核苷挽救、嘧啶脱氧核糖核苷酸从头生物合成Ⅰ、支链氨基酸生物合成超通路的相关代谢簇（Q=0.00355）。LA、PAA和SDC处理未产生统计显著的通路富集。仅SDC处理后观察到上调的GO术语，涉及膜相关功能（“质膜”GO:0016020和“膜”GO:0005886，Q=0.00034）。
**讨论总结与结论翻译**
讨论部分指出，研究人员使用的混合菌株设计反映了实际食品加工环境中的异质性种群，且参考基因组EGD-e的选择是合理的。所有消毒剂中，ncRNA *lmos88*（与SAM合成相关）的一致上调暗示其在*L. monocytogenes*应激响应中的核心作用。Cl处理（pH 8.74，以OCl
-为主）导致比PAA更多的DEG，推测Cl可能更直接损伤膜功能，并下调tRNA相关通路以节约能量。LA处理下，LysR家族转录调控因子*lmo0294*上调，且单价阳离子/H
+逆向转运体基因*lmo2378*上调表明菌体在酸性应激下维持pH稳态。SDC处理（含银离子和柠檬酸）导致最广泛转录响应，上调膜相关GO术语，并下调多个与毒力相关的基因（如青霉素结合蛋白PBP基因和热休克蛋白HtrA基因），但未上调已知毒力基因。研究存在局限性：亚致死浓度的选择可能不同于工业推荐浓度；混合菌株无法区分菌株间差异；未对差异表达的ncRNA进行靶向验证。
研究结论翻译如下：
通过RNA测序，研究人员表征了此前与新鲜农产品疫情相关的*L. monocytogenes*菌株在暴露于市售消毒剂后的转录组图谱。结果显示复杂且消毒剂特异性的应激响应，表明虽然某些处理（如氧化或酸应激）有共同作用机制，但其对基因表达谱的影响不同。本研究强调了非编码RNA在*L. monocytogenes*适应性响应中的参与，其中与SAM生物合成相关的*lmos88*在所有处理中一致上调，暗示SAM相关通路在消毒剂响应中可能具有核心调控作用，值得进一步研究。总体而言，本研究为消毒剂诱导的*L. monocytogenes*转录组变化提供了新见解，并为改进食品工业中的抗菌干预策略奠定了基础。未来研究应评估临床和工业相关菌株对其他消毒剂类型、浓度和暴露时间的转录组响应，以确定适合测序的高完整性RNA条件，并更全面理解应激适应机制。
