巴塞爾大學的研究人員發現，細菌可以透過一般危險訊號提前感知威脅。 當附近的細胞死亡時，細菌會被偵測到，並主動形成保護性生物膜。 了解細菌如何溝通和應對威脅對於抗感染至關重要。細菌能偵測到作為危險訊號的細胞壁碎片，並形成保護性生物膜，這是一種跨種的生存策略，與抗感染有關。

病原體銅綠假單胞菌形成保護性生物膜。 資料來源：巴塞爾大學奈米成像實驗室SNI/Biozentrum

細菌一直在為生存而奮鬥，面臨來自免疫細胞、抗生素或噬菌體（只感染細菌的病毒）的威脅。 在演化過程中，細菌發展了許多策略來保護自己免受這些危險。 但是，細菌是如何感知環境中的潛在威脅並啟動保護措施的呢？

巴塞爾大學生物中心的克努特-德雷舍爾（Knut Drescher）教授領導的研究人員在最近的研究中發現，細菌細胞壁的片段，即所謂的肽聚醣，可以作為一種警報信號，指示環境中的危險。 “肽聚醣在細菌被噬菌體或抗生素殺死時會釋放出來”。

細菌對這種危險訊號的反應是產生一種稱為c-di-GMP 的小訊號分子，從而引發生物膜的形成。 生物膜是一種複雜的三維結構，由嵌在黏稠基質中的活細菌組成。

“霍亂弧菌是導致霍亂的病原體，即使短暫接觸細胞壁碎片也會引發生物膜的形成，”該研究的第一作者Sanika Vaidya解釋。 在生物膜內，細菌可以免受噬菌體、免疫細胞和抗生素的攻擊。

研究人員不僅在霍亂病原體中觀察到了這種行為，還在其他危險的、通常具有多重抗藥性的病原體中觀察到了這種行為，如銅綠假單胞菌、 鮑曼不動桿菌、 金黃色葡萄球菌和糞腸球菌。

不同物種的細菌對相同的危險信號做出反應這一事實表明，這是一種普遍的生存策略。德雷舍爾強調：「有趣的是，人類免疫細胞也能將肽聚醣片段識別為感染訊號。」這凸顯了細菌和人類防禦機制之間驚人的相似之處。 “

這種普遍的生存策略或許可以解釋為什麼生物膜在從自然生態系統到人類感染等各種環境中扮演著如此重要的角色。

不過，這項研究也提出了新的問題： 除了生物膜的形成，細胞壁碎片是否還能活化其他保護機制？ 如何應用這些新見解來更有效地對付形成生物膜的病原體？

編譯自/ ScitechDaily