对于细菌而言，环境就像一个自由市场社会。各种物种协同合作或相互竞争，以寻找和利用原材料——营养物质——并采用各种经济机制来确保在供需动态发生变化时能够生存。
理论付诸实践的一个典型例子发生在假单胞菌群中。这些细菌需要铁才能生存，但它们不能直接将其摄入细胞。它需要外部帮助才能进入。为此，它们使用各种分子，包括 绿脓杆菌素。这是一种荧光色素，在许多物种中都可以发现，包括铜绿假单胞菌。它 结合铁，并通过一种通常称为 Fpv 的受体促进其进入细胞。
当铜绿假单胞菌细胞协同工作时，它们都会产生绿脓杆菌素和受体。但制造绿脓杆菌素是一项昂贵的工作，需要相当大的开销。从细胞制造的角度来看，这并不是一个最优化的过程。种群中的一些细菌意识到了这一点，倾向于关闭这种分子的生产。然而，它们并没有停止生产受体。这实际上是一种欺骗行为，因为这些社区成员不再做出贡献，却继续从他人制造化学品中获利。社会变得不平衡，并可能无法繁荣。
在实验室里，这可能仅仅是微生物模仿人类行为的一种有趣现象。但铜绿假单胞菌也是一种众所周知的机会性病原体，并且一直出现在患有囊性纤维化（CF）的患者中。它不仅是一种持续性感染，而且还很难用常规的 抗生素治疗。鉴于这一担忧，人们正在不断 寻求 其他治疗途径来改善细菌的管理，但选择相对稀少。
因为帮助 CF 患者的目标之一是破坏和杀死假单胞菌群落，利用欺骗者可能为治疗提供一个方向。上周，一个欧洲研究团队 研究了 这种欺骗行为的概念。他们专注于绿脓杆菌素及其受体，希望实时观察到欺骗行为以及剩余种群的反应。他们发现的不是菌落的不稳定，而是类似于人类经济学中的一种有趣途径。
该小组研究了从丹麦囊性纤维化中心收集的 500 多种细菌培养物。许多样本是在一段时间内从同一患者身上采集的。这提供了一个观察大约 240 年感染的机会。细菌在实验室中培养，然后检测绿脓杆菌素及其受体的生产情况。研究人员还检查了细菌内的遗传元件以检测任何突变。
观察完成后，该团队回顾了时间与分子和受体存在之间的任何关联。目标是确定生产和/或突变是否随时间发生变化。如果一切顺利，该团队将发现绿脓杆菌素的损失和受体的少量减少。
当他们查看结果时，他们发现绿脓杆菌素确实如预期的那样有所损失。这种减少也与时间很好地相关。但这并非全是好消息。当团队检查受体时，它也下降了。最初下降缓慢，但几年后似乎加速了。细胞没有发生不稳定的情况，而是以某种方式设法通过发出降低受体的信号来阻止欺骗者。如果整个社区都不参与，系统就注定会失败。
对于作者来说，这一结果揭示了一种相当奇怪的社会经济学形式。欺骗者实际上迫使整个种群限制并最终放弃绿脓杆菌素。尽管损失了铁，但低效系统的总体能源消耗根本不可行。这个过程类似于人类社会中的 激励约束。这种做法会减缓或停止某种商品的生产，以维持环境中的竞争。但有一个问题。如果竞争在财务上很麻烦，那么放弃该商品的选项就会出现。这会产生相当糟糕的影响，因为社区中那些勤奋的生产成员会发现自己处于亏损状态，因为对产品的需求枯竭了。在细菌的情况下，激励措施（绿脓杆菌素）最终由于欺骗而受到限制。由于情况没有改变反而恶化，该分子尽管是菌落所需的，但其生产被简单地关闭了。
在治疗方面，这种意想不到的激励约束实践可能带来一些希望。通过加速受体的损失，该种群可能更难利用铁，并且可能 更容易 受到抗菌治疗的影响。作者并未对此进行测试，但将来可能会使用该选项。诚然，这可能无法清除感染，但可以显著减轻其对肺部的影响并提高呼吸效率。对于 CF 患者来说，这种潜在的结果可能值得付出努力。
