新发现:病菌也有“公、私”之分
2018-02-13
江苏卫生保健 2018年6期
日前,中国科学技术大学金帆教授课题组在国际权威期刊《自然·通讯》发表的一项科研成果,揭示了绿脓杆菌中合作演化稳定的机制,发现病菌也有“公、私”之分。
绿脓杆菌是自然界广泛存在的条件性致病菌。在绿脓杆菌的感染过程中,宿主体内的铁被宿主产生的螯铁蛋白束缚,导致不能被细菌摄取利用,这将导致细菌无法在宿主体内生长复制。此时,绿脓杆菌会通过一种特有的合作模式生产分泌一种公共的载铁子,帮助细菌摄取关键的营养物质——铁。然而,这种合成(无私)的细菌行为在演化中并不稳定,很容易受到自私的也就是不生产载铁子细菌的入侵,最终导致合作的崩溃。
研究人员发现,当细菌在外界环境张力较小时,细菌倾向于分享公共产物,此时无私的细菌可以被自私细菌入侵而取代。一旦外界环境变差,如紫外线、抗生素、免疫反应等,细菌会通过主动减少公共产物的外排,将载铁子私有化,这些私有化的物质可以帮助细菌抵抗环境张力渡过难关,自私菌因为没有载铁子的保护而被淘汰。这种特有的策略被称之为“条件性的私有化”。
条件性私有化机制的阐明,对理解微生物合作的起源、演化、稳定具有重大意义,同时对治疗绿脓杆菌介导的感染提供有趣的新思路,即通过干扰条件性的私有化,利用“无间道”的方式破坏、瓦解细菌之间的合作,从而在宿主内清除致病菌。