飞蛾肠道细菌可能有助于创造新的抗生素

这种有益的细菌可以抵御致命的微生物入侵者

蛾子是食草动物。它们最不希望肚子里有小虫子。但它们却对一种细菌——E. mundtii——网开一面。事实上,它们允许这种细菌在它们生长过程中不受控制地在体内繁殖。长期以来,科学家们都无法弄清原因。但最近发表在《Cell Chemical Biology》杂志上的一项研究表明,这种细菌分泌一种有毒物质,可以杀死其他入侵的——且通常是致命的——细菌,从而为自己赢得在蛾子肠道内的重要地位。

科学家们早已知道,这种细菌在一种特定飞蛾——棉铃虫(S. Littoralis)——的幼虫肠道内数量众多。2012 年的一项研究发现,仅这种细菌就占该飞蛾肠道内全部微生物组成的约 40%。为了弄清这一点,他们发现年轻的S. Littoralis 幼虫肠道内富含肠球菌Enterococcus),而E. mundtii 就属于这个菌科。但较老幼虫的肠道似乎只被E. mundtii 占据。

是什么导致了这种显著的变化?研究人员从幼虫身上采集了一组肠球菌,并观察了它们之间的相互作用。他们发现,E. mundtii 通过分泌一种有毒肽而比其他细菌存活得更久,这种肽不仅杀死了其他肠球菌,还杀死了大量其他有害的入侵细菌,这些细菌本可能杀死飞蛾。

这不仅是一种极其有效的生存方式,得以让它们繁衍至成年,而且还展示了一种微生物阻止其他微生物杀死其宿主的自然机制。这对我们人类有什么帮助?研究人员认为,利用一种“安全”的细菌来抵御和杀死入侵的、有毒细菌的想法,可以成为开发新型抗生素的有效途径。事实上,E. mundtii 可能特别有用——据研究人员称,它似乎能选择性地杀死常见的食源性病原体,如单核细胞增生李斯特氏菌L. monocytogenes),以及某些毒性细菌,如某些菌株的粪肠球菌E. faecalis)和链球菌Streptococcus),同时放过健康的细菌。

我们迫切需要 对抗人类细菌感染的新方法。就在上周,内华达州一名妇女 死于一种对市面上所有已知和可用抗生素都耐药的超级细菌。这类事件提醒我们,抗生素耐药性在我们不久的将来仍然是一个威胁。致命细菌会迅速进化以抵抗曾经杀死它们的抗生素,因此对抗它们日益增长的耐药性是一场永无止境的拉锯战。但如果我们能想出新的方法——比如利用其他细菌来抵御它们——我们或许就能减缓这些感染的发生。

目前,研究人员热切希望了解这种共生防御机制是否也存在于其他昆虫体内,如果存在,它具体是如何运作的。科学家们指出,这种机制存在的可能性很高,因为与其它动物相比,昆虫对感染的抵抗力惊人。也许通过更多的研究,我们也能借鉴一些这些非凡的机制。

 

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曾任《Popular Science》杂志的科学编辑。她对脑科学、微生物组和人体生理学特别感兴趣。除了《Popular Science》之外,她的作品还发表在《纽约时报》、《科学美国人》以及《Scholastic’s Science World》和《Super Science》杂志等刊物上。她拥有加州大学戴维斯分校神经生物学学士学位,以及纽约大学科学、健康和环境报道项目的科学新闻学硕士学位。


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