Nature Microbiology：细菌可以通过一种危险信号提前感知威胁

　　

巴塞尔大学的研究人员发现，细菌可以通过危险信号提前感知威胁。当附近的细胞死亡时，细菌会检测到，并主动形成保护性的生物膜。了解细菌如何沟通和应对威胁对对抗感染至关重要。

细菌一直在为生存而斗争，面临着来自免疫细胞、抗生素或噬菌体（只感染细菌的病毒）的威胁。在进化过程中，细菌已经发展出许多策略来保护自己免受这些危险。但是细菌是如何感知环境中的潜在威胁并启动保护措施的呢？

危险信号：细胞壁碎片

在最近的研究中，由巴塞尔大学生物中心的克努特·德雷斯彻教授领导的研究人员发现，细菌细胞壁的片段，即所谓的肽聚糖，可以作为一种警报信号，表明环境中存在危险。

“这些分子作为一种普遍的危险信号，不仅被同种细菌识别，而且被不同种类的细菌识别，”Drescher说，“当细菌被噬菌体或抗生素杀死时，肽聚糖就会被释放出来。”

保护机制：形成生物膜

细菌对这种危险信号的反应是产生一种被称为c-二gmp的小信号分子，它会触发生物膜的形成。生物膜是一种复杂的、三维结构的活细菌，它们嵌在粘稠的基质中。该研究的第一作者Sanika Vaidya解释说：“在霍乱病原体霍乱弧菌中，即使短暂接触细胞壁碎片也会引发生物膜的形成。”在生物膜内，细菌免受噬菌体、免疫细胞和抗生素的攻击。

生存策略：跨物种警告

研究人员不仅在霍乱病原体中观察到这种行为，而且在其他危险的、通常是多重耐药的病原体中也观察到这种行为，如铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌和粪肠球菌。

不同物种的细菌对相同的危险信号做出反应这一事实表明了一种普遍的生存策略。“有趣的是，人类免疫细胞也能识别肽聚糖片段作为感染信号，”Drescher强调。“这凸显了细菌和人类防御机制之间惊人的相似之处。”

临床意义：预防生物膜

这种普遍的生存策略可以解释为什么生物膜在各种环境中发挥如此重要的作用——从自然生态系统到人类感染。然而，该研究提出了新的问题：细胞壁碎片是否激活了生物膜形成之外的额外保护机制？如何将这些新的见解应用于更有效地对抗形成生物膜的病原体？