細菌會捕殺其它細菌嗎?

北京時間10月15日消息,你也許看過許多動物被捕食者追逐的視頻,畢竟捕獵是動物獲取食物的方式。這類“貓鼠遊戲”充滿了刺激、鮮血、恐懼和冒險。但讓我們退後一步、到微生物的世界里看一看。在它們的世界中,無數細菌同樣需要一刻不停地為生存而戰。沒錯,細菌也會追捕其它細菌,不僅僅是動物才有這項技能。這些“細菌”獵手就叫做掠食性細菌。

掠食性細菌是什麼?

簡單來說,掠食性細菌是指會對其它細菌進行獵食的細菌,處於細菌食物鏈的最頂端。雖然它們對人類相對無害,但對自己的同類就沒那麼友善了。

目前研究得最透徹、最廣泛的例子是蛭弧菌。這是一種革蘭氏陰性菌,會對其它革蘭氏陰性菌發起攻擊。科學家在上世紀60年代在土壤樣本中尋找噬菌體時,無意中發現了這種細菌的存在。

圖為蛭弧菌。

圖為蛭弧菌。

蛭弧菌是如何捕獵的?

這些細菌有點類似水蛭,會攻擊並附着到宿主身上,然後將宿主的營養物質全部吸光。與此同時,它們還會在宿主體內繁殖,然後從宿主體內一破而出,將宿主殺死。

蛭弧菌可以附着到其它革蘭氏陰性菌上,比如大腸桿菌或沙門氏菌,然後在它們的細胞膜上弄出破洞,藉此進入宿主的細胞周質間隙中,即兩層細胞膜之間一層薄薄的膠狀基質。一旦進入,它們便會開始吸食宿主體內的營養物質,就像細菌界的水蛭一樣。它們同時還會釋放出蛋白質破壞酶,從內部瓦解宿主。聽上去可真殘忍!

蛭弧菌的生命周期。

蛭弧菌的生命周期。

蛭弧菌就像自然界中所有動物一樣,也會為了填飽“肚子”去捕獵。只是細菌實際上並沒有肚子,這麼做只是為了獲取營養物質而已。然而,它們可不會為了取樂而打獵,這點可比人類高明多了。

掠食性細菌有哪些類型?

除了蛭弧菌之外,還有其它掠食性細菌,統稱為BALOs(“蛭弧菌類生物”的英文縮寫)。其它例子包括BDELLovibrio exovorus、或Micavibrio aeruginosavorus、以及Peredibacteraceae科、Halobacteriovoraceae科和Pseudobacteriovoracaceae科的細菌。不過,目前針對這些細菌開展的研究並不多。研究得最深入、最廣為人知的仍然是蛭弧菌。

蛭弧菌對人類有害嗎?

答案是“不會”。這些細菌一般並不會對人類造成傷害。它們的運作系統並不會感染人類細胞、或引發人類疾病。至少目前我們從研究中掌握的信息就是這些。

事實上,科學家已經用蛭弧菌和Micavibrio aeruginosavorus在小鼠、大鼠和螃蟹身上開展了多次實驗。幸運的是,這些細菌並未對這幾種生物造成任何負面影響。

將掠食性細菌用於治療,在接下來50年間也許會成為一種常事。

將掠食性細菌用於治療,在接下來50年間也許會成為一種常事。

研究還顯示,蛭弧菌甚至可能是人類自己腸道微生物群的一部分。

隨着越來越多的研究證實掠食性細菌對人類無害,它們作為一種治療手段,對我們的吸引力也越來越強。

掠食性細菌會是醫學界的未來嗎?

目前,抗生素是應對細菌感染的最常用策略。但你一定聽說過我們正面臨的一項重大威脅——抗生素耐藥性。假如抗生素無法再殺死致病細菌,我們又該如何阻止它們呢?在這種情況下,掠食性細菌或許是一種可行之道。

這種方法就像派出自己體內的細菌大軍、和我們並肩作戰一樣。由於“生物膜”的存在,假如沒有人體免疫系統,許多致病細菌都能舒舒服服地在我們體內紮根。生物膜是由一群細菌生成的膠狀基質,可以起到保護層的作用,能夠阻止抗生素進入細菌體內。但掠食性細菌可以一路“吃進”這些生物膜中,使其變得毫無用處。

但問題在於,我們不能直接將這些細菌注射到體內,指望它們自己找到對我們不利的細菌、向它們發起攻擊。對於掠食性細菌而言,要想躲過人體免疫系統、找到自己的捕獵對象,可謂難如登天。我們採用的治療方法應當更加“淺顯易懂”才行。例如,假如皮膚感染了細菌、引發皮疹或變色,不妨將掠食性細菌直接注射到感染部位。換句話說,這種方法適合用於局部治療、以及相對較輕的病症。

結論

事實證明,有些細菌不僅可以獵食其它細菌,對人類還相當有用。目前科學家正在開展大量研究工作,希望能進一步弄清掠食性細菌殺死獵物的機制。

假如運氣好的話,我們或許能對這些細菌的用途稍作改造、用於治療細菌感染。除了治病之外,它們甚至還能用來製作殺蟲劑或食品防腐劑。有朝一日,它們說不定會成為人類最好的朋友呢!(葉子)

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上一篇 2021-10-15 10:03
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