细菌成膜——成“魔”的细菌

文小喵

肉眼看不到的微观世界里活跃着一群小小的细菌。它们充满了智慧，有时候甚至能让聪明的人类头疼不已。今天想给大家介绍细菌的一项超能力一一形成生物被膜（bioflim）。细菌一旦成膜，就仿佛“成魔”了一般，难以消除、难以战胜！

细菌的生活状态

大致讲来，细菌可以有三种存活状态。

一种是单独行动的细菌，它们自己跑来跑去，即使和小伙伴们交流或合伙儿办点什么事，彼此之间也没啥肢体上的接触，我们称它们为游离菌。

还有一些细菌呢，它们长在生物被膜的深层之中，真可谓是“四面环菌”，这样一来就接触不到很多空气和营养啦，生长得很缓慢，这部分菌被称为深层菌。

另外有些细菌会挨着其他细菌长在一起，它们一起分泌一些黏糊糊的胞外多糖、蛋白质、脂质等物质，把彼此结合在一起，形成了一种具有三维空间结构的生物被膜。在生物被膜中，有些细菌生长在表层，能够接触到大量的空气、食物和水分，因此能够迅速地分裂生长，这部分菌称为表层菌。

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你可能会心存疑惑，细菌选择哪种生活状态，是随机的吗？绝不是！它们所选取的生活状态永远都是为了让自己更好地生存。细菌成膜是细菌的一种具有保护性的生长模式，比如说要是有抗生素存在的话，生物被膜使细菌的耐药性能增加10～1000倍，俨然一副“成魔”的样子！另外，它们的生活状态并不是一成不变的。事实上，形成生物被膜的黏附细菌群也可以释放出生长迅速的游离菌，是潜在的“菌巢”呢！

细菌成膜的过程

那么小小的细菌是怎么形成具有三维结构、连接紧密、精巧无比的生物被膜的呢（7

第一步，浮游細菌黏附到物体的表面。既然是一层膜，细菌得找东西黏附上去吧。

第二步，黏附上去的细菌大量分裂繁殖，“人数”越来越多啦，然后分泌大量胞外黏糊糊的基质（多糖、脂质、核酸等），彼此交联在一块，形成比较小的“微菌落”。

第三步，由于各个“微菌落”之间的成长，它们之间也会相互黏合，大量微菌落不断堆积，造成生物膜不断增厚增大。

凡事都有一个度，当细菌们逐渐意识到自己的生物被膜已经发展到顶峰的时候，开辟新的领域才是上上之策，这个时候就到达第四步——散播。

第五步，成熟的生物被膜蔓延、脱落或释放出游离细菌。

游离细菌将重复这个过程。

细菌成膜=细菌成魔

细菌所选择黏附的东西是多种多样的，比如植入体内的医疗器械或死骨；另外，它们也可形成于活体组织上，如呼吸道黏膜或心内膜，对人体造成巨大损伤。更可怕的是，这些小小的细菌群还会彼此交流，相互配合，提高战斗力！

细菌成膜后的一个显著特点就是对抗生素的抵抗能力增强了。抗生素是一个伟大的发明，很多细菌感染都可以用它治愈，可是它对于生物被膜的治疗效果令人大跌眼镜。那么，细菌成膜之后是怎么拥有这种抵抗抗生素的魔鬼般的能力呢？

首先，不让抗生素进来。生物被膜那么厚，结构又很致密，抗生素进来都很难，接触到生物被膜深层的细菌则是难上加难啊！

另外，生物被膜的环境让抗生素很不喜欢。试想一下，在狭小的空间里，“菌叠菌”的生长模式会产生什么样的后果？菌菌大家族抢夺氧气，导致环境中氧气不足；菌菌吃完饭后大量的代谢废物就积累到一起了，尤其是一些酸性物质的积累，导致生物被膜有些局部区域偏酸性。抗生素在这样一种自己不喜欢的环境下，战斗力就会削弱很多。

其次，就算抗生素排除万难，接触到了深层菌，也不能发挥很好的作用。之前已经介绍过，在生物被膜中，细菌所能接触到的营养由外向内呈梯级下降，所以很多深层菌营养不良，它们长得慢、个头小，甚至停止分裂进入休眠。可是，这个在平常是劣势的特点此时却成为了优势一一它们能抵抗抗生素的攻击！

还有一点也很重要，有时候生物被膜不仅仅是由一种细菌大家族，而是很多种细菌混合在一起形成的。我们说“八仙过海，各显神通”，在众多细菌中，哪怕只有一种细菌能够破坏抗生素，就可以保护其他原本没有还手能力的细菌呢！

消灭这些“成魇”的细菌正是科学家们目前置于心头的一个伟大愿望呀，现在针对此问题的研究也是铺天盖地……相信这个难题总有一天会被攻克的！

虽然生物被膜很多表层的细菌被抗生素杀死了，它们也发挥着“化作春泥更护花”的巨大作用，深层菌利用表层这些死掉的细菌作为营养，迅速繁殖，数小时便可恢复原有状态。