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巴塞尔大学的研究人员发现，细菌可以通过一般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，并主动形成保护性生物膜。 了解细菌如何交流和应对威胁对于抗感染至关重要。细菌能检测到作为危险信号的细胞壁碎片，并形成保护性生物膜，这是一种跨种的生存策略，与抗感染有关。
病原体铜绿假单胞菌形成保护性生物膜。 资料来源：巴塞尔大学纳米成像实验室 SNI/Biozentrum
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，细菌发展出了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？
巴塞尔大学生物中心的克努特-德雷舍尔（Knut Drescher）教授领导的研究人员在最近的研究中发现，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，指示环境中的危险。"肽聚糖在细菌被噬菌体或抗生素杀死时会释放出来"。
细菌对这种危险信号的反应是产生一种称为 c-di-GMP 的小信号分子，从而引发生物膜的形成。 生物膜是一种复杂的三维结构，由嵌在粘稠基质中的活细菌组成。
"霍乱弧菌是导致霍乱的病原体，即使短暂接触细胞壁碎片也会引发生物膜的形成，"该研究的第一作者Sanika Vaidya解释说。 在生物膜内，细菌可以免受噬菌体、免疫细胞和抗生素的攻击。
研究人员不仅在霍乱病原体中观察到了这种行为，还在其他危险的、通常具有多重耐药性的病原体中观察到了这种行为，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，这是一种普遍的生存策略。德雷舍尔强调说："有趣的是，人类免疫细胞也能将肽聚糖片段识别为感染信号。"这凸显了细菌和人类防御机制之间惊人的相似之处。"
这种普遍的生存策略或许可以解释为什么生物膜在从自然生态系统到人类感染等各种环境中发挥着如此重要的作用。
不过，这项研究也提出了新的问题： 除了生物膜的形成，细胞壁碎片是否还能激活其他保护机制？ 如何应用这些新见解来更有效地对付形成生物膜的病原体？
编译自/ScitechDaily
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