“挑剔的”寄生虫通过选择性地吃脂质自助餐来改变宿主的新陈代谢

寄生微生物的存在首次被发现确实改变了它们宿主的新陈代谢。

罪魁祸首是微小的寄生古菌，即南极纳米盐古菌（Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus），它寄生于其他单细胞生物，即宿主古生菌：嗜冷嗜盐菌。

研究人员发现，这些寄生虫对从宿主体内窃取的资源非常挑剔。

“换句话说，”荷兰皇家海洋研究所（NIOZ）的海洋微生物学家约书亚·哈姆说，“南极纳米盐古菌是一个挑食的家伙。”

古生菌是与细菌相似的单细胞生物，但属于完全不同的生物领域。南极古生菌属于一组被称为DPANN -小古生菌。其中一些寄生在其他单细胞生物身上，吮吸宿主的脂质，作为自己细胞膜的建筑材料。

几年前，一组科学家发现南极纳米盐古菌不只是寄生于任何古老的微生物 —— 它特别地，而且令人惊讶地，依赖嗜冷嗜盐菌来获取它自己无法产生的脂质和其他代谢物。

在NIOZ微生物学家苏丁的带领下，一组研究人员对这两种生物进行了更仔细的研究，以更好地了解南极纳米盐古菌的依赖性。他们的工作包括分析在宿主-寄生虫配对中以及在没有被南极纳米盐古菌寄生的嗜冷嗜盐菌体内发现的脂质或脂肪化合物。

这只能通过研究人员开发的一种新的分析技术来实现，这种技术允许研究人员看到所有存在的脂质，甚至是他们尚未识别的脂质。以前的技术只允许科学家在知道他们在寻找什么的情况下看到脂质。

他们的发现令人惊讶。首先，被分析的寄生虫并没有随意地从宿主那里吸走所有的脂质。研究发现，它们有选择地只服用某些化合物供自己使用，而不碰其他化合物。确实是挑食。

其次，被寄生个体与未被寄生个体的代谢存在显著差异。被寄生的微生物的脂质数量不同，南极纳米盐古菌吸收的脂质明显减少，而宿主微小身体中的其他脂质则增加。

研究人员表示，这可能是对寄生虫存在所产生的代谢负荷增加的一种反应。此外，寄主物种有一种不寻常的古细菌膜。虽然它为嗜冷嗜盐菌提供了更节能的生态优势，但它也可能让寄生虫摆脱对脂肪的挑剔。

研究人员还指出，受感染宿主膜组成的一些变化可能是对寄生虫的防御反应。

需要进一步的研究来了解寄生虫选择脂质和宿主防御反应背后的机制，但仅仅知道寄生古菌可以改变宿主的新陈代谢就有一些有趣的含义。

研究人员说，加强防御和改变脂质产生以应对寄生虫，可能会影响宿主如何应对其他外部影响，如温度或酸度水平的变化。

“[这一发现]不仅首次揭示了不同古菌之间的相互作用；它为微生物生态学的基本原理提供了全新的见解，”约书亚·哈姆说。

“特别是我们现在已经证明，这些寄生微生物可以影响其他微生物的新陈代谢，从而改变它们对环境的反应。未来的工作需要确定，这在多大程度上影响微生物群落在不断变化的条件下的稳定性。”

该团队的研究发表在《自然通讯》杂志上。

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