沉默的战士：利用掠食性细菌来对抗超级细菌

被称为BALOs的掠食性细菌是微小的，但却是其他微生物的强大猎人，在环境和健康应用中都至关重要。

科学家们正在研究它们在海洋生态系统中的作用，它们重塑微生物生态的潜力，以及它们对抗致病菌的有效性，它们的潜在用途从治疗感染到维持生态平衡。

食肉细菌

当你想到自然界的捕食者时，你可能会想到狮子、灰熊、鲨鱼或鳄鱼。然而，最致命的掠食者之一要小得多 —— 只有沙粒大小的百分之一：捕食其他微生物的掠食性细菌。

在国家高磁场实验室，研究人员正在探索这些微小但强大的捕食者，以了解它们如何捕猎、杀戮和繁殖，以及它们可能发挥的作用，从影响我们海洋中的碳循环到对抗传染病。

“即使在今天，我仍然对这种细菌感到惊讶，”MagLab的研究人员陈欢（音译）博士说。

BALOs的角色和行为

近20年来，陈博士一直在研究BALOs，这是一类被称为蛭弧菌的掠食性细菌及其类似生物。她搬到塔拉哈西，与佛罗里达农工大学教授亨利·n·威廉姆斯合作，他是BALOs的主要专家，后来加入了MagLab，推进她的工作。

“我对这种细菌独特的生活方式很着迷，”陈博士说，BALOs是世界上最小的猎人。

BALO比大多数细菌要小得多，但通过快速移动弥补了体型上的劣势，一秒钟就能游到身体长度的100倍。它们寻找大肠杆菌、沙门氏菌或其他潜在病原体等猎物，并用陈博士所说的“死亡之吻”攻击它们。

“它们发动猛烈的攻击，穿透外膜，然后利用猎物的细胞材料来喂养自己，并产生新的细胞，”她解释说。

BALOs的研究和影响

繁殖后，新的BALOs细胞从宿主中挣脱出来，寻找更多的猎物。

“所以总的来说，它们通过攻击和吞噬其他细菌来繁殖自己，”陈博士说。

目前的BALOs研究是由美国国家科学基金会资助的。她的合作者包括佛罗里达农工大学威廉姆斯教授的团队。佛罗里达州立大学的Michael Stuke和Sven Kranz，以及弗吉尼亚联合大学的Ahkinyala cob - abdullah博士。

这个多学科团队正在分析这些捕食者细菌对海洋生态系统的影响。BALOs是所谓微生物循环的一部分，微生物食物链循环利用海洋中的营养物质。病毒和其他微型捕食者，如原生生物，也在这个循环中，以海洋细菌为食。陈博士和williams专注于三种微捕食者（BALO，病毒，原生生物）对生态平衡的动态影响。在今年夏天发表的一项研究中，他们强调了以前被低估的掠食性细菌在微生物生态中的作用，揭示了它们的重大影响。

“我们正在重新思考细菌是如何回收碳的。我们认为捕食者细菌参与了这个循环过程。”“这将导致微生物生态学的概念转变。”

Williams说：“未来对微生物循环和营养循环中驱动循环过程和功能的参与者的研究必须考虑BALOs。陈博士和我开发了一个新的概念模型，其中包括对微生物循环中捕食者-猎物动态的更准确描述。”

MagLab特别适合使用其21特斯拉傅里叶变换离子回旋共振系统（世界上分辨率最高的质谱仪）来研究这一过程。当细菌被杀死时，高分辨率的仪器可以识别出分子指纹，显示出哪个捕食者是肇事者。

陈博士解释说：“每种类型的捕食者在吃细菌时释放出不同的有机物质混合物。有了21t，我们可以检测到这些代谢标志物。”

BALOs在医疗保健领域的潜力

除了改善地球的健康之外，BALOs还承诺通过靶向细菌病原体来改善人们的健康。从大肠杆菌感染到沙门氏菌中毒，再到耐药的“超级细菌”，有害细菌每年导致全球数百万人生病和死亡。

实验室研究已经表明，BALOs可以有效治疗动物、海鲜、口腔病原体和耐药感染中的致病菌。由于BALOs只攻击其他细菌，科学家们认为它们在人类身上使用应该是安全的。

陈博士正在研究使用BALOs与病毒结合来对抗病原体的可能性。她之前的研究揭示了病毒和BALOs同时攻击单个病原体细胞的第一个证据，从而改变了对抗危险细菌感染的可能方法的范式。

由于有关BALOs的许多问题仍未得到解答，陈博士表示，她很幸运能够来到MagLab，可以使用其世界一流的仪器来研究这种令人惊叹的生物体。 “这是一件非常有趣的研究事情。我很高兴有机会向世界展示这种细菌。”

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！