揭示海綿中細菌開發出抑制生物被膜形成能力的分子機制

近日，一項刊登在雜志Molecular Microbiology上的研究表明，當細菌在某處聚集的時候，它們會做出一種集體決策來生在某種附屬物上或者聚集起來慢慢游走。這種行為是在海綿中發現的，這或許可以幫助我們理解如何破壞有害致病菌的生物被膜，比如牙齒斑或者人工心臟中內在醫療設備上的生物被膜。

細菌彼此之間有很多種交流方式，科學家們如今發現了一種新型的信號系統，這種系統可以促使細菌產生諸如鞭毛一樣的細菌附屬物，使細菌可以自由泳動，并且抑制細菌生物被膜的形成。研究者Hill表示，我們發現的關于細菌交流的任何細節都可以幫助我們理解細菌對于人類是如何進行致病的以及細菌如何在牙齒或者醫療器械內部形成菌膜。理解這個過程將幫助我們有效控制致病菌的生物被膜產生。

細菌可以通過很多途徑聚集起來然后形成生物被膜，而且細菌知道如何進行溝通以確定做出機體的決策，從而指導其發生某種行為，這種行為系統成為群體感應系統（quorum sensing）。特殊的海綿包括了復雜和不同的細菌群落，在某些情況下甚至占到了海綿生物量的30%-40%。群體感應系統可以控制細菌細胞一系列的過程，包括引發細菌舉起寄來在牙齒上形成菌斑等。

依賴于海綿的細菌，當其細菌數量達到一定程度時，其就可以利用群體感應系統來激活其運動能力，這樣就限制了其在固體表面形成生物被膜了。研究者Clay Fuqua說道，細菌的這種行為對于幫助其維持健康、共生的菌群系統非常關鍵。當然，相同的分子機制或許在別的微生物群落中也會出現，比如人類腸道微生物或者微生物共生植物中等。