来源：Growth mode-dependent proteomic responses of Bacillus subtilis to cerium oxide nanoparticles: Pellicle biofilm versus swarming（Journal of Proteomics）| 编译：DNA Lab Space | 原文许可：elsevier-subscription
导读
纳米材料的环境归趋与细菌的生存方式密切相关，但多数毒性评估忽略了细菌的生活状态。本研究以野生型枯草芽孢杆菌NCIB3610为对象，系统比较了浮萍生物膜（pellicle biofilm）与集群运动（swarming）两种生长模式下，细菌暴露于纳米氧化铈（CeO₂ NPs）后的蛋白质组变化。研究发现，两种生长模式本身即对应截然不同的生理状态，且纳米铈的毒性效应呈现明显的生长模式依赖性——集群运动细胞对纳米铈更为敏感，而生物膜细胞的响应相对温和。该工作提示，评估纳米材料毒性必须将细菌的生活方式纳入考量。
研究背景
新化学品与新纳米材料正以极快速度被创造、上市和扩散。欧盟REACH法规要求制造商进行毒理学测试，但这些测试有限且并非总是相关。多数情况下，当细胞、组织或生物体能在宏观水平上克服毒性效应时，这些测试无法检出问题，从而掩盖了潜在长期效应的风险。对于维持生态系统健康和植物生产至关重要的细菌（如参与水净化、碳氮循环、与植物互作促进营养吸收或抵御病原菌等），以及影响动物和人类健康的微生物群，它们通常被作为一个整体（如污水污泥中的菌群）来考量。多数时候，只有氧消耗、甲烷产生或脲酶活性等全局参数被纳入评估，菌群演替也常被观察以判断哪类细菌受影响更大。然而，要更具体地理解毒物影响的通路并提出机制模型，需要采用纯培养进行更详细的分析——如此，预测各种污染物的激动/拮抗作用才成为可能。要达到这一目标，必须选择合适的生长条件。枯草芽孢杆菌是土壤、植物和动物健康的重要参与者，其在不同生长模式下的应激响应机制值得深入探讨。
研究方法
2.1 菌株、培养基与化学试剂
所用枯草芽孢杆菌菌株为NCIB3610（野生型），购自芽孢杆菌遗传保藏中心（BGSCID 3A1）。培养基为Luria-Bertani（LB）：含10 g/L胰蛋白胨、5 g/L酵母提取物和5 g/L NaCl。纳米颗粒购自SIGMA：n-CeO₂，货号643,009，以可溶性分散液形式购入。
【数据】菌株：Bacillus subtilis NCIB3610（野生型）；培养基：LB（10 g/L胰蛋白胨、5 g/L酵母提取物、5 g/L NaCl）；纳米颗粒：n-CeO₂（SIGMA 643,009）
2.2 动态光散射（DLS）测量
在动态光散射仪（DLS，Wyatt technology）测量前，将纳米颗粒稀释到三种不同溶液中（H₂O、LB培养基或预 conditioned LB培养基）。预 conditioned LB的制备方法如下：将枯草芽孢杆菌3610菌株在LB中培养至A600 nm为0.6，然后取2 mL培养液，以18,000g离心10 min收集上清，上清经0.2 μm滤膜过滤，所得滤液即为预 conditioned LB。所有溶液（H₂O、LB培养基或预 conditioned LB培养基）在添加纳米颗粒（10⁻² mg/mL）之前均经过滤处理。每次测量至少进行三次重复。
【数据】离心：18,000g，10 min；滤膜：0.2 μm；纳米颗粒浓度：10⁻² mg/mL；重复次数：≥3次
2.3 生长条件
枯草芽孢杆菌首先在LB培养基中、37°C、200 rpm振荡的锥形瓶中过夜培养。集群运动（swarming）模式：使用六孔板进行软琼脂LB培养基培养。每孔加入7 mL LB琼脂（LB中含10 g/L琼脂），含或不含10 μg/mL（CeH）或0.1 μg/mL（CeL）浓度的氧化铈纳米颗粒。多孔板在使用前于37°C干燥过夜（15 h）。将3610枯草芽孢杆菌过夜培养物稀释至A600 nm = 0.1（于10 mL新鲜LB培养基中），在37°C、200 rpm条件下培养至A600 nm达到0.7。取3 μL该培养物接种于每孔中央。随后将板在30°C培养48 h。使用无菌塑料接种环收集孔内所有细胞，直接放入无菌微量管中，迅速在−20°C冷冻。
浮萍生物膜（pellicle biofilm）生长模式：将3610枯草芽孢杆菌过夜培养物稀释至A600 nm = 0.04（于含或不含纳米颗粒的新鲜LB培养基中）。将4 mL/孔的细菌稀释液分装到六孔板中，然后在30°C静置培养48 h。小心去除浮游细菌后，将形成浮萍生物膜的固着细菌重悬于1 mL PBS中，用PBS洗涤两次后冷冻保存。质谱实验进行四次重复（四次独立培养）。
【数据】集群运动：LB琼脂（10 g/L琼脂），CeH 10 μg/mL或CeL 0.1 μg/mL；板干燥：37°C，15 h；接种前培养：A600 nm 0.1→0.7，37°C，200 rpm；接种量：3 μL；培养：30°C，48 h；浮萍生物膜：稀释至A600 nm = 0.04，4 mL/孔，30°C静置48 h；重复：4次独立培养
2.4 蛋白提取与定量
细菌沉淀用100 μL裂解液（4 M尿素、2.5% CTAC（十六烷基三甲基氯化铵）、100 mM磷酸盐缓冲液pH 3和150 μM亚甲蓝）提取，方法参照文献[18,19]。室温提取30 min后，提取液通过离心（15,000g，15 min）澄清，收集上清液，用含α-环糊精的改良Bradford法测定蛋白浓度[20]。蛋白提取物在−20°C冷冻保存备用。
【数据】裂解液：4 M尿素、2.5% CTAC、100 mM磷酸盐缓冲液pH 3、150 μM亚甲蓝；提取：室温，30 min；离心：15,000g，15 min；保存：−20°C
2.5 鸟枪法蛋白质组学分析
#### 2.5.1 样品制备
对于鸟枪法蛋白质组学分析，使用Muller等人和Lyubimova等人所述的光聚合系统将细菌提取物包埋于聚丙烯酰胺凝胶栓中[19,21]。需要时，样品在CTAC缓冲液中稀释，使集群运动和浮萍生物膜样品分别达到每15 μL含8 μg和6 μg蛋白的浓度。引发剂溶液为1 M的甲苯亚磺酸钠水溶液和饱和的二苯基碘鎓氯化物水溶液。即用型聚丙烯酰胺溶液由1 mL商品化40%丙烯酰胺/双丙烯酰胺溶液（37.5/1）加入100 μL二苯基碘鎓氯化物溶液、100 μL甲苯亚磺酸钠溶液和300 μL水配制而成。取5 μL丙烯酰胺溶液加入已含亚甲染料的15 μL蛋白样品中，然后在样品上层加入100 μL水饱和丁醇。聚合在1500 lm、2700 K LED灯下进行2 h。聚合结束后，去除丁醇，将凝胶栓转移到96孔板中，用20%乙醇、5%磷酸固定1 h，然后用30%乙醇洗涤3次，每次15 min。固定后的凝胶栓在−20°C保存备用。
凝胶栓依次用50 μL 25 mM碳酸氢铵（NH₄HCO₃）和50 μL乙腈洗涤三次。半胱氨酸残基用50 μL 10 mM二硫苏糖醇在57°C还原45 min，再用50 μL 55 mM碘乙酰胺烷基化30 min。经NH₄HCO₃和乙腈两次洗涤后，凝胶栓用乙腈脱水。蛋白质胶内酶解使用20 μL 12 ng/μL的修饰猪胰蛋白酶（Promega，Madison，WI，USA），溶于25 mM NH₄HCO₃中。酶解在室温下过夜进行。产生的肽段用50 μL含0.1%甲酸的60%乙腈提取。乙腈在真空下蒸发，样品重悬于20 μL含2%乙腈和0.1%甲酸溶液中。
样品制备验证：由于枯草芽孢杆菌能够形成孢子，且孢子对各种去污剂和裂解条件具有很强的抗性，因此需要验证基于尿素和CTAC的缓冲液能够破坏这些结构，确保包括孢子蛋白在内的所有蛋白质均被分析。为此，测量了粗提物制备后剩余的孢子数量。在生物膜条件培养的细胞粗提物中未检测到可存活的孢子。在集群运动条件下培养的细胞中，溶解提取物中平均仅剩44个孢子，而沉淀中平均有2.7×10⁴个孢子——可视为可忽略不计。因此，在两种生长条件下，生物膜中所含孢子的全部或几乎全部（=99.83%）已被裂解。
【数据】凝胶栓蛋白量：集群运动8 μg/15 μL，浮萍生物膜6 μg/15 μL；聚合：2 h，1500 lm 2700 K LED灯；固定：20%乙醇、5%磷酸，1 h；洗涤：30%乙醇，3×15 min；还原：10 mM DTT，57°C，45 min；烷基化：55 mM碘乙酰胺，30 min；酶解：12 ng/μL胰蛋白酶，室温过夜；肽段提取：60%乙腈/0.1%甲酸；孢子裂解率：99.83%
#### 2.5.2 质谱分析
纳升液相色谱-串联质谱（NanoLC-MS/MS）分析使用nanoACQUITY Ultra-Performance-LC系统（Waters Corporation，Milford，USA）偶联Q-Exactive Plus质谱仪（Thermo Fisher Scientific，Bremen，Germany）。整个系统由Thermo Scientific™ Xcalibur™软件（v3.1）完全控制。相当于总蛋白量640 ng的样品体积首先在NanoEase™ M/Z Symmetry C18预柱（100 Å，5 μm，180 μm × 20 mm，Waters Corporation，Milford，USA）上浓缩/脱盐，使用99%溶剂A（含0.1%甲酸的水）和1%溶剂B（含0.1%甲酸的乙腈），流速5 μL/min，持续3 min。肽段洗脱采用溶剂梯度：2 min内从1%到8% B，然后在77 min内从8%到35% B，洗脱流速为400 nL/min，使用NanoEase™ M/Z BEH C18分析柱（130 Å，1.7 μm，75 μm × 250 mm，Waters Corporation，Milford，USA），柱温维持在60°C。Q-Exactive Plus的操作和MS参数设置参照Quque等人2023年的方法[22]。原始数据使用ProteomeWizard的MSConvert工具（v3.0.6090；http://proteowizard.sourceforge.net/）转换为mgf文件。
【数据】上样量：640 ng总蛋白；预柱：NanoEase™ M/Z Symmetry C18（100 Å，5 μm，180 μm × 20 mm）；分析柱：NanoEase™ M/Z BEH C18（130 Å，1.7 μm，75 μm × 250 mm）；柱温：60°C；流速：预柱5 μL/min（3 min），分析柱400 nL/min；梯度：1→8% B（2 min），8→35% B（77 min）
#### 2.5.3 蛋白鉴定与定量
蛋白鉴定使用本地Mascot服务器（v2.6.2；Matrix Science，London，UK）对MS/MS数据进行数据库搜索，数据库包含SwissProt中所有枯草芽孢杆菌条目序列（版本2019_10，4298条序列）及对应的4298条反向序列作为诱饵数据库。数据库使用MSDA软件生成[23]。谱图搜索的质量容忍度为MS 10 ppm、MS/MS数据0.07 Da，允许最多一个胰蛋白酶漏切位点。半胱氨酸残基的脲甲基化和甲硫氨酸残基的氧化被指定为可变修饰。鉴定结果导入Proline v2.1（www.profiproteomics.fr/proline）进行定量分析。
【数据】数据库：SwissProt 2019_10，4298条序列+4298条反向序列；MS质量容忍度：10 ppm；MS/MS质量容忍度：0.07 Da；漏切位点：最多1个；可变修饰：半胱氨酸脲甲基化、甲硫氨酸氧化
研究结果
3.1 铈纳米颗粒在所有培养基中的聚集状态一致
使用DLS对纳米颗粒的尺寸及其在培养基中的潜在聚集行为进行了表征。由于半固体基质组成的原因，无法直接在软琼脂中表征纳米颗粒行为，因此以液体培养基中的纳米颗粒行为作为替代，以确保对分散和暴露条件进行更可控、可量化的评估。如图1所示，绝大多数铈（约70%）以100–1000 nm范围的颗粒形式存在，在LB培养基中平均粒径约为300 nm。与纯水相比，LB培养基中大于100 nm的颗粒比例略有下降——LB中的有机物可能减少了聚集。不同介质（水、LB培养基和预 conditioned LB（枯草芽孢杆菌在LB中培养的上清液，SN））之间的尺寸差异不显著。
【数据】纳米颗粒尺寸分布：约70%在100–1000 nm范围；LB中平均粒径：约300 nm；介质间差异：不显著
3.2 纳米颗粒剂量的选择与生长时长
为解析生长条件（浮萍生物膜与集群运动）对细菌生理响应的影响，两种条件下施加了相同剂量的纳米颗粒。Pop等人（2020）[28]和Gharbia等人[29]已证明CeO₂纳米颗粒在液体富营养培养基中对芽孢杆菌属（分别为蜡状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌）具有抗菌活性。因此，本研究决定考察相同浓度：高剂量10⁻² mg/mL和低100倍的剂量10⁻⁴ mg/mL。本研究测试的CeO₂纳米颗粒浓度（10⁻⁴和10⁻² mg/mL）旨在覆盖实验室工程纳米材料生态毒理学研究中常用的暴露条件范围。虽然这些浓度可能高于目前大多数土壤和水生环境预测的环境浓度，但工业排放、废水排放、污泥改良土壤或重复农业投入附近的局部积累热点可能导致纳米颗粒水平的瞬时升高。因此，所选浓度旨在评估环境相关的低剂量暴露和潜在的高暴露情景，同时确保在受控实验条件下获得可测量的生理和行为响应。
集群运动生长动力学通过监测有无CeO₂条件下菌落半径随时间的变化来评估，并比较菌落形成单位（CFU）计数与总蛋白定量结果。比较两种条件下的集群运动生长时，未观察到显著的宏观差异（图1c）。培养48 h后，集群运动条件下无论菌落半径、CFU计数还是蛋白水平均无显著差异（图1d，e）。此时，菌落平均占据孔表面约80–90%。72 h时未检测到生长的进一步显著变化（数据未显示）。在生物膜形成条件下，生物膜结构在48 h内保持稳定，而72 h后观察到部分解体。基于这些观察，两种生长条件均选择48 h的培养时间。
【数据】纳米颗粒剂量：10⁻² mg/mL（高）和10⁻⁴ mg/mL（低）；培养时间：48 h（两种条件）；48 h菌落覆盖率：约80–90%孔面积；72 h：集群运动无显著变化，生物膜部分解体
3.3 鸟枪法蛋白质组学数据处理与全局分析
鸟枪法蛋白质组学分析共检测和定量了1544种蛋白质（表S1）。随后观察到三种胞外蛋白——细胞壁相关蛋白酶（wprA基因，分泌型质量控制蛋白酶，胞外，细胞壁结合）、杆菌肽酶F（bpr基因，胞外）和鞭毛蛋白（hag基因，胞外，分泌组主要成分，膜结合）——可占总蛋白丰度的40%、13%和6%（表S2）。对Hag蛋白丰度的统计分析显示，无论测试的CeO₂浓度或生长条件如何，均无显著差异（数据未显示）。此外，wprA在重复之间尤其存在巨大变异性，因此这些变异会干扰其他蛋白变化的计算。为此，从Mascot检索数据库中移除这三种胞外蛋白后重新分析数据。在去除仅有一个肽段鉴定的蛋白或每种条件四次重复中最多检测到一次的蛋白后，获得1272种蛋白的完整列表并对其丰度进行了归一化（表S3）。
对所得数据进行主坐标分析（principal coordinates analysis）的全局考察。图2清晰显示，两种培养模式之间的差异远大于纳米颗粒暴露细胞与其未暴露对照之间的差异。分析还显示，浮萍生物膜条件下重复之间的可重复性高于集群运动条件。根据Mann-Whitney U检验<2的标准，筛选受生长条件差异或纳米颗粒暴露影响的蛋白。如表1所示，不同条件之间有数量不等但相当可观的蛋白发生变化，这与主坐标分析的结果一致。
【数据】检测定量蛋白总数：1544种；去除3种胞外蛋白和低可信度蛋白后：1272种；筛选标准：Mann-Whitney U检验<2；主坐标分析前两轴解释总方差：73%
3.4 集群运动与浮萍生物膜条件下的细胞具有截然不同的蛋白质组，揭示重要的分化生理适应：通路与调控子分析
通路与调控子分析为理解细菌在不同生长条件（生物膜和集群运动）下的生理适应提供了见解。这两种生长模式以不同的代谢通路和应激响应为特征，通过Subtiwiki数据库[2]解析的各种蛋白的调控可揭示这一点。数据揭示了营养获取、氧化应激管理、孢子形成和生物膜形成方面的关键差异，凸显了细菌如何调整代谢过程以优化其在环境条件下的生存（完整的两生长模式间显著调控蛋白列表见表S4a）。通过比较生物膜和集群运动条件下的蛋白丰度谱，可以更深入地理解控制这两种不同生长状态下细菌行为的分子机制。
#### 3.4.1 呼吸、脂质和氨基酸代谢
在生物膜生长条件下，包括ATP酶在内的呼吸链趋于上调（呼吸链和电子传递）（表S4b）。此外，参与氨基酸获取或合成的蛋白在浮萍生物膜中普遍上调（精氨酸代谢除外）（表S4b）。相反，P71035（Uniprot参考号）（脲酶β亚基，促进尿素作为替代氮源的利用）和P19406及P19405（碱性磷酸酶，在磷酸盐饥饿时对磷酸盐获取至关重要）等蛋白水平较低。表S4b还显示参与支链氨基酸利用的蛋白下调。脂质代谢的考察（表S4b）也揭示两种生长模式之间的差异调控——脂质合成适度增加，但脂肪酸降解总体减少。所有这些关于代谢酶（呼吸链、脂质或氨基酸）的观察表明，与集群运动相比，浮萍生物膜中的细菌并未经历营养匮乏。
【数据】生物膜中上调：呼吸链（含ATP酶）、氨基酸获取/合成蛋白（精氨酸代谢除外）；生物膜中下调：脲酶β亚基（P71035）、碱性磷酸酶（P19406/P19405）、支链氨基酸利用蛋白；脂质代谢：合成适度增加、降解减少
#### 3.4.2 锰或铁代谢
关于金属代谢，在生物膜中，Mn或Fe获取相关蛋白以及SUF蛋白介导的铁硫簇合成上调，而血红素生物合成通路似乎较为下调（金属和辅助因子（表S4c））。Mn和Fe获取蛋白以及SUF蛋白合成铁硫簇的丰度增加，表明生物膜中的细菌优先选择需要这些金属进行关键酶促反应的代谢通路。
【数据】生物膜中上调：Mn/Fe获取蛋白、SUF铁硫簇合成蛋白；生物膜中下调：血红素生物合成通路
3.5 集群运动与浮萍生物膜条件下纳米氧化铈的效应
#### 3.5.1 全球视角
在集群运动条件下，纳米氧化铈（CeH和CeL）对蛋白质组的影响主要在应激反应通路中显现。在浮萍生物膜条件下，纳米颗粒对蛋白质组的影响相对温和。图5的韦恩图比较了高剂量纳米铈在两种生长模式下的效应（图5A和B），以及两种剂量纳米铈对浮萍生物膜生长细菌的效应（图5C和D）。图5A和C涉及下调蛋白，图5B和D涉及上调蛋白。在集群运动条件下，高剂量纳米铈导致大量蛋白下调（图5A），而在浮萍生物膜条件下，高剂量纳米铈处理的上调和下调蛋白数量均较少（图5A和B）。在浮萍生物膜条件下，低剂量和高剂量纳米铈的比较显示，高剂量引起的蛋白变化数量多于低剂量（图5C和D）。这些结果表明，集群运动条件下的细菌对纳米铈暴露的敏感性高于浮萍生物膜条件下的细菌。
【数据】集群运动+CeH：大量蛋白下调；浮萍生物膜+CeH：上调和下调蛋白数量均较少；浮萍生物膜中CeH vs CeL：高剂量引起的蛋白变化多于低剂量
#### 3.5.2 碳分解代谢调控
在集群运动条件下，高剂量纳米铈导致CcpA调控子显著下调（图6a），而浮萍生物膜条件下CcpA调控子无显著变化（图6b）。CcpA是碳分解代谢控制蛋白A，负责协调碳源利用和中心碳代谢。集群运动条件下CcpA调控子的下调表明，纳米铈暴露干扰了集群运动细胞对碳源的感知和利用能力，而生物膜中的细胞则未受此影响。
【数据】集群运动+CeH：CcpA调控子显著下调；浮萍生物膜+CeH：CcpA调控子无显著变化
#### 3.5.3 严谨反应
在集群运动条件下，高剂量纳米铈显著增强了严谨反应（图7a），表现为ppGpp相关蛋白的上调。而在浮萍生物膜条件下，严谨反应通路未见显著变化（图7b）。严谨反应是细菌应对营养饥饿的重要应激机制，其增强表明集群运动细胞在纳米铈暴露下经历了更严重的营养胁迫。
【数据】集群运动+CeH：严谨反应显著增强；浮萍生物膜+CeH：严谨反应无显著变化
#### 3.5.4 孢子形成
在集群运动条件下，高剂量纳米铈影响了孢子形成相关调控子（图8a–c），SigH、SigG和FadR调控子均出现变化。在浮萍生物膜条件下，这些调控子的变化不明显（图8d–f）。SigH和SigG是孢子形成过程中的关键转录因子，FadR则参与脂肪酸代谢调控。集群运动细胞在纳米铈暴露下孢子形成相关通路受到干扰。
【数据】集群运动+CeH：SigH、SigG、FadR调控子变化；浮萍生物膜+CeH：上述调控子变化不明显
#### 3.5.5 应激反应
在集群运动条件下，高剂量纳米铈影响了应激反应调控子（图9a–c），SigB、CtsR和Spx调控子均出现变化。SigB是一般应激反应的主要调控子，CtsR控制一般应激蛋白（受SigB调控）的转录抑制和蛋白降解调控，Spx则参与细胞包膜应激蛋白的调控。在浮萍生物膜条件下，这些应激反应调控子的变化较小。
【数据】集群运动+CeH：SigB、CtsR、Spx调控子变化；浮萍生物膜+CeH：应激反应调控子变化较小
#### 3.5.6 生物膜形成
纳米铈对生物膜形成的影响通过结晶紫染色法评估。图10显示，在浮萍生物膜条件下，纳米铈暴露略微刺激了生物膜的形成。暗灰色柱代表浮游细胞（通过A600 nm测定评估），浅灰色柱代表生物膜（通过结晶紫染色法和A595 nm读数评估）。两种情况下，数值均以对照的数值进行归一化。误差条表示标准差。结果表明，纳米铈暴露对生物膜形成有轻微的促进作用，而非抑制作用。
【数据】生物膜形成评估：结晶紫染色法A595 nm；浮游细胞评估：A600 nm；归一化：以对照值归一化；效应：纳米铈略微刺激生物膜形成
讨论与解读
在宏观层面，枯草芽孢杆菌浮萍生物膜的形成发生在气-液界面——当主体培养基中溶解氧受限时，细胞感知O₂梯度，向上迁移并分泌胞外聚合物（EPS）形成漂浮的浮萍，以最大化从下层培养基获取氧气和营养[30]。成熟浮萍的皱褶形态增加了表面积与体积比，改善了气体和溶质的扩散，尽管营养和氧气梯度不可避免地会在结构内部出现[31,32]。相比之下，集群运动是在软琼脂上的快速表面相关运动——细胞变为超鞭毛化，组装成多细胞筏，并分泌表面活性素以降低表面张力[7,31]。这种集体行为最初允许快速定殖，但在高密度生长条件下营养和氧气供应迅速受到挑战。事实上，严谨反应的激活表明晚期集群运动阶段的细胞面临营养限制，这与超过24 h的实验设置一致。因此，虽然集群运动代表了一种高效的早期定殖策略，但资源稀缺和拥挤很快限制了运动和生长。资源竞争在两种生活方式中的表达方式不同：在浮萍中，梯度随着生物膜增厚而出现；而在集群运动群体中，扩张前沿最初占主导，但随后遭遇强烈的资源限制。
编译者解读
该研究的核心价值在于将细菌生活方式纳入纳米毒理学评估框架——同一菌株、同一纳米材料，仅仅因为生长模式不同（生物膜vs集群运动），蛋白质组响应便呈现质的差异。从合成生物学应用角度审视，生物膜中纳米铈对代谢干扰温和且略微促进生物膜形成，提示在工程生物膜系统（如生物修复反应器）中，纳米材料暴露未必损害菌膜功能；而集群运动细胞中碳代谢酶被强烈抑制、严谨反应增强，表明纳米铈可能干扰以表面运动为关键步骤的定殖过程。然而，本研究以蛋白质组为主，缺乏基因层面的验证，且所选纳米铈浓度远高于环境预测浓度——实验室条件下的"高剂量"结论能否外推到真实环境，仍需谨慎。
参考来源
Darrouzet E. Growth mode-dependent proteomic responses of Bacillus subtilis to cerium oxide nanoparticles: Pellicle biofilm versus swarming. Journal of Proteomics, 2026. DOI: 10.1016/j.jprot.2026.105696
DOI: 10.1016/j.jprot.2026.105696