地球上最豐富、最致命的生物之一是一種稱為噬菌體的病毒。這些掠食者對(duì)它們的目標(biāo)具有致命的精確度——不是人類，而是細(xì)菌。不同的噬菌體已經(jīng)進(jìn)化到針對(duì)不同的細(xì)菌，并在微生物生態(tài)學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。最近，ADA Forsyth 科學(xué)家在探索口腔微生物組中微生物復(fù)雜的相互作用時(shí)發(fā)現(xiàn)了影響噬菌體-細(xì)菌軍備競(jìng)賽的第三個(gè)參與者——超小型細(xì)菌寄生蟲，稱為糖桿菌或 TM7。

在《國(guó)家科學(xué)院院刊》 (PNAS)上發(fā)表的這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)納米級(jí)表生寄生蟲 TM7x 可以幫助其宿主細(xì)菌(一種名為 XH001 的Schaalia odontolytica菌株)獲得對(duì)裂解噬菌體的抵抗力。

“噬菌體攻擊并殺死其獵物細(xì)菌 XH001。然而，當(dāng) XH001 被 TM7x 寄生時(shí)，它就會(huì)對(duì)噬菌體感染產(chǎn)生抵抗力，”首席研究員、ADA Forsyth 研究所 (AFI) 的高級(jí)研究員、DDS 何雪松博士說(shuō)。 “在這里，口腔微生物組有三個(gè)成員：宿主、寄生蟲和捕食者。雖然寄生蟲可能會(huì)為了自身利益而利用宿主細(xì)菌，但它可以幫助宿主保護(hù)自己免受捕食者的侵害。這是人類微生物組內(nèi)一種非常有趣的相互作用，也是第一次記錄這種類型的相互作用。 “

大多數(shù)報(bào)道的噬菌體抗性機(jī)制涉及細(xì)菌表面結(jié)構(gòu)上噬菌體受體的突變。噬菌體同樣進(jìn)化出了反防御性的基因變化來(lái)適應(yīng)這些障礙。相比之下，寄生蟲會(huì)引起宿主細(xì)菌的生理變化，從而改變基因表達(dá)，但不會(huì)改變細(xì)菌的基因組成。這種變化導(dǎo)致基因表達(dá)不同，調(diào)節(jié)細(xì)菌的表面結(jié)構(gòu)，從而防止噬菌體附著。

在試管中，TM7x 會(huì)給宿主細(xì)菌帶來(lái)問題，對(duì)其造成壓力并減少生長(zhǎng)。然而，當(dāng)生物體處于口腔這個(gè)復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng)中時(shí)，寄生蟲就變得有益。

在這種情況下，TM7x 最終通過(guò)創(chuàng)建庫(kù)-源動(dòng)態(tài)來(lái)幫助噬菌體和細(xì)菌共存：沒有 TM7x 的細(xì)菌可以繼續(xù)被噬菌體利用，而帶有寄生蟲的細(xì)菌則抵抗噬菌體。這些細(xì)菌可以繼續(xù)繁殖以供噬菌體消耗，同時(shí)通過(guò)與 TM7x 形成共生關(guān)系來(lái)保護(hù)自己免受裂解噬菌體的侵害。

對(duì)口腔微生物組的新認(rèn)識(shí)表明，環(huán)境是非常動(dòng)態(tài)的。隨著環(huán)境的變化，微生物之間的關(guān)系也會(huì)發(fā)生變化。 “就口腔生態(tài)而言，”何博士說(shuō)，“不存在壞細(xì)菌或壞微生物。他們只是想生存。是好是壞取決于具體情況。”