動(dòng)物王國(guó)中一個(gè)廣為接受的原則 - 從黃蜂到鹿 - 是已經(jīng)占據(jù)棲息地的生物幾乎總是勝過后來到達(dá)的同一物種的競(jìng)爭(zhēng)者。對(duì)同一領(lǐng)土的這種內(nèi)斗可能被視為“浪費(fèi)”。雖然使“所有者”能夠勝過“入侵者”的機(jī)制通常涉及驅(qū)動(dòng)這種行為的大腦，但由紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，這一原則在某些細(xì)菌中發(fā)揮作用- 細(xì)菌宣稱“人類宿主組織的所有權(quán)”對(duì)手株，且無須任何大腦。

這項(xiàng)研究的結(jié)果于12月10日在線發(fā)表在“ 自然微生物學(xué)”雜志上，他們認(rèn)為，無論肺炎鏈球菌在哺乳動(dòng)物組織中的位置如何，首先是Strep“后來者”茁壯成長(zhǎng)的可能性。“由于Strep感染導(dǎo)致全球近百萬五歲以下兒童的生命損失，我們迫切希望通過了解他們?nèi)绾蜗嗷ジ?jìng)爭(zhēng)來尋找新的方法來消滅細(xì)菌，”資深研究作者，醫(yī)學(xué)博士Jeffrey Weiser說道。紐約大學(xué)朗格健康系微生物學(xué)系。

“幾乎所有類別的抗生素都是通過研究微生物如何殺死競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而發(fā)現(xiàn)的，包括真菌面包霉菌殺死細(xì)菌的機(jī)制，產(chǎn)生了青霉素，”Weiser說，他也是分子發(fā)病機(jī)制的Jan T. Vilcek教授。退后一步，過去的研究已經(jīng)確定，只有當(dāng)感染成熟到蟲子超過人口密度閾值(稱為“法定人數(shù)”)的程度時(shí)，細(xì)菌才會(huì)參與某些機(jī)制。

這項(xiàng)新研究表明，由Strep法定人數(shù)引發(fā)的機(jī)制之一是釋放兩種毒素 - 膽堿結(jié)合蛋白D(CbpD)和能力誘導(dǎo)的細(xì)菌素(CibAB)。這些毒素可以殺死侵入的競(jìng)爭(zhēng)菌株。然而，業(yè)主還發(fā)布了其他保護(hù)他們免受毒素侵害的因素。他們新來的親戚，尚未達(dá)到法定人數(shù)，尚未到位。

還有其他研究指出這樣的概念：一旦入侵者細(xì)菌死亡，它們就會(huì)破裂并將DNA溢出到細(xì)胞外空間。這使得殺死它們的細(xì)菌能夠“取樣”它們的DNA，吸引并使用任何幫助所有者生存的基因，或者打敗抗生素。

與此過程相關(guān)的是“能力”的概念，或細(xì)菌細(xì)胞摻入外源DNA的能力，這種功能在Strep中被稱為能力調(diào)節(jié)子的一組基因調(diào)節(jié)。

將所有這些因素結(jié)合在一起，新的研究發(fā)現(xiàn)，賦予所有者菌株優(yōu)勢(shì)的機(jī)制實(shí)際上是群體感應(yīng)，能力調(diào)節(jié)誘導(dǎo)的生產(chǎn)和釋放像CibAB這樣的細(xì)菌素來殺死新到的競(jìng)爭(zhēng)者。

作者引用了雄性紅鹿的例子，它已經(jīng)演變?yōu)橥ㄟ^物理展示決定領(lǐng)土爭(zhēng)端，包括激進(jìn)的咆哮，而不是戰(zhàn)斗，這可能會(huì)損害整個(gè)群體。

研究作者表示，Strep不是花費(fèi)精力去爭(zhēng)取主導(dǎo)地位，而是為了解決早期鳥類爭(zhēng)奪基于群體感應(yīng)而不是行為的整體效率。Weiser說，這種現(xiàn)象可以解釋人類感染中出現(xiàn)的增加的情況，其中Strep的菌株比人口模型預(yù)測(cè)的更多。

該團(tuán)隊(duì)還使用數(shù)學(xué)模型來支持能力調(diào)節(jié)激活在競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)中具有重要作用的觀點(diǎn)，即使對(duì)于具有不同競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的應(yīng)變，并且所有者優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)很快。

例如，甚至在六個(gè)小時(shí)內(nèi)，研究人員發(fā)現(xiàn)，所有者菌株的存在抑制了小鼠氣道中同一物種入侵者的長(zhǎng)期存在或“殖民化”，即使這兩種競(jìng)爭(zhēng)菌株有相同的基因。