研究发现细菌远距沟通　未来有望以生医技术调控细菌行为

文／生医编辑 江盛之

我们过往的常识总以为细菌只是简单的单细胞生物。但一项最新研究指出细菌除了能透过群体解决社交矛盾，也能够像人类大脑中的神经细胞一样，透过讯息传递来沟通，再再显示细菌并非只是人们认定的简单生物。

加州大学圣地牙哥分校的研究团队，在一项研究中发现由细菌形成的生物膜聚落里，细菌能透过讯号改变聚落中各种菌种之间的互动关系。多样的细菌群聚在一起所形成结构群落就称为「生物膜」，生物膜能够对化学物质及抗生素产生高抗性。

圣地牙哥大学的分子生物学教授 Gürol Süel 指出，该生物膜上的细菌能透过这种方式影响远距离外的其他聚落之细胞。过往人们对于生物膜的形成过程，也不了解生物膜产生抵抗机制的方式，但生物膜已然提供人们许多应用，例如防治医院内多重抗药性金黄色葡萄球菌的感染

一项发表于 Cell 期刊上的研究结果显示，细菌会透过传递远距讯号来联系生物膜上的其他菌种，并藉之招唤更多细菌移民到生物膜中，而细菌发出的讯号，是为宣告此生物膜中已经拥有的成员。这种高阶的行为，不符合人们过去对于细菌的想法，细菌并没有想像中的简单。这项研究结果显示，细菌的这种行为就像人类向朋友传递网路讯息，而且此现象也不只在单独菌种上发生，因为不同菌种之间也会互相传递讯号，吸引其他菌种加入它们的生物膜。

生物学家们发现单一物种枯草杆菌（Bacillus subtilis）能够以电讯号讯息吸引另一菌种绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）。研究团队 2015 年夏天发现生物膜内的菌种之间能解互相合作，但个体也会互相竞争养分，以争取资源使自己生长。生物膜最外缘的细菌距离所需生长养分最近，而内侧的细菌则可能因为被屏蔽而缺乏所需营养，但是生物膜内的细菌会发展相互依赖的模式，会定期让外围细胞停止成长，使得内侧细菌有获得成长养分的机会。而生物膜内的细菌透过离子通道蛋白（ion channels），借由传递讯号与其他细菌沟通，这样沟通方式与人类神经传递讯息的方式非常相似。而研究团队最惊人的发现，还可能改变人们对细菌如何影响人类健康的了解。像是肠道菌等多种细菌群落，会借由传递讯号相互调控，这项研究成果在未来或许能够打开另一扇门，以电讯号为基础，用生医技术控制细菌行为以及细菌社群组成。

资料来源https://phys.org/news/2017-01-bacteria-species-long-range-electrical.html

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