大腸桿菌通過(guò)玩捉迷藏來(lái)生存捕食性細(xì)菌

免疫系統(tǒng)的保護(hù)作用使體內(nèi)大部分致病細(xì)菌變得無(wú)害。那些設(shè)法逃脫免疫系統(tǒng)的人可以被抗生素殺死，但細(xì)菌對(duì)越來(lái)越多的抗生素越來(lái)越耐藥。遇見(jiàn)Bdellovibrio bacteriovorus，一種細(xì)菌捕食者，是革蘭氏陰性細(xì)菌的有效殺手，如流行的大腸桿菌。它存在于土壤中，就像大腸桿菌一樣，它也可以存在于人體腸道中，在那里存在著細(xì)菌居民的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。

這種兇猛的細(xì)菌捕食者進(jìn)入它的獵物并從內(nèi)部吞噬它，同時(shí)分成四個(gè)或六個(gè)后代。它然后爆破它的獵物并開(kāi)始尋找下一個(gè)獵物。B. bacteriovorus是一個(gè)強(qiáng)大的對(duì)手：它不僅是一個(gè)有效的殺手，而且它也非?？臁ｋm然細(xì)菌本身的長(zhǎng)度幾乎不到一微米，但它可以達(dá)到每秒160微米的速度，使其成為速度游泳的“世界冠軍”，比大腸桿菌快十倍。

“對(duì)細(xì)菌的防御和攻擊機(jī)制的了解對(duì)于未來(lái)抗生素替代品的開(kāi)發(fā)至關(guān)重要，”耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)生態(tài)學(xué)，進(jìn)化與行為系的Daniel Koster博士解釋說(shuō)。

“ B. bacteriovorus通過(guò)與傳統(tǒng)抗生素完全不同的作用機(jī)制殺死細(xì)菌，因此，捕食性細(xì)菌可能在未來(lái)構(gòu)成這些抗生素的可行替代品，”Koster說(shuō)。

Koster與來(lái)自耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)和荷蘭TU Delft的Kavli納米科學(xué)研究所的科學(xué)家一起領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。

為了了解大腸桿菌如何在這種有效捕食者的存在下生存，研究人員為細(xì)菌創(chuàng)造了兩種不同的環(huán)境。

第一個(gè)模仿了土壤的微尺度特征，由85個(gè)腔室組成，每個(gè)腔室的尺寸為100x100x15微米，由狹窄的通道連接。第二個(gè)環(huán)境是一個(gè)類似大小的開(kāi)放空間，沒(méi)有薄的通道。這些環(huán)境是使用微制造技術(shù)以受控方式制造的。

由來(lái)自微生物學(xué)，納米技術(shù)，從生態(tài)學(xué)到生物物理學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的專家組成的研究小組在“ 皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)”B期刊上發(fā)表了他們的研究成果：在開(kāi)放的環(huán)境中，可以將其與裸露的露天表面進(jìn)行比較，大腸桿菌沒(méi)有機(jī)會(huì)存活。大多數(shù)人口在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)被淘汰。但事實(shí)證明，它能夠在擁有許多小房間的環(huán)境中保持健康的人口。科斯特解釋了大腸桿菌如何能夠在分散的環(huán)境中生存：“看起來(lái)大腸桿菌群體隱藏在碎片化環(huán)境的許多角落，他們很容易將其作為可能保護(hù)它們免受生物膜侵害的生物膜B. bacteriovorus。我們的研究結(jié)果提供了重要的信息，因?yàn)樵谧匀画h(huán)境中，例如我們的腸道，細(xì)菌也存在于零碎的空間中。“

目前尚不清楚大腸桿菌是如何能夠抵御捕食性細(xì)菌的，但該研究有助于了解捕食性細(xì)菌的行為，這可能成為未來(lái)抗生素的替代品。

“將來(lái)，捕食性細(xì)菌可能會(huì)被遺傳修飾，專門針對(duì)有害細(xì)菌，同時(shí)保持良好的細(xì)菌不受影響。因此，B. bacteriovorus可能比目前使用的抗生素更具選擇性，抗菌治療可能不需要廣泛消滅對(duì)人類健康至關(guān)重要的腸道菌群。“

鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權(quán)行為，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。

推薦內(nèi)容