科学家发现微生物无需鞭毛也能移动的简易新方式

美国亚利桑那州立大学的最新研究揭示，细菌即使在没有鞭毛的情况下，也能通过出人意料的方式移动。这一发现不仅拓展了我们对细菌运动方式的认知，也为人类健康和疾病防控带来了新的启示。

两项研究揭示了细菌的意想不到的运动途径。一项团队发现，沙门氏菌和大肠杆菌在鞭毛失去功能后，仍能在潮湿表面扩散。当细菌分解糖类时，会产生酸性代谢产物，这些产物能够将水分往表面外拉，从而形成细小的流体流，推动细菌前进。科学家将这种方式称为“swashing”，类似于落叶在浅水中漂流。这项发现意义重大，因为它解释了致病菌为何能够在医疗器械、开放性伤口或食品加工设备表面生存。调节糖分供应或表面酸碱度，或许能成为抑制细菌扩散的新策略。

研究还发现，这种运动方式完全依赖于可发酵的糖类。缺乏糖时，细菌便无法采取这一运动。体内那些糖分丰富的环境（如黏液）因此更加容易被细菌入侵并引发感染。此外，类似洗涤剂的表面活性剂能够抑制“swashing”运动，但对依靠鞭毛的“swarming”运动却无影响。这意味着，细菌的不同运动方式有各自独特的物理机制，未来可针对多种机制展开抑制手段。

第二项研究关注另一类细菌——黄杆菌。它们不靠鞭毛游动，而是使用称为第9型分泌系统（T9SS）的分子“传送带”机制前行。这一系统能带动附着蛋白质的带状结构环绕细胞，将细菌像微型雪地车那样推进。研究发现，传送带中的GldJ蛋白像变速档一样调控运动方向，小范围的蛋白片段缺失会导致“传送带”旋转方向改变，使细菌变换前进趋势。

T9SS对健康有着双重作用：它可帮助病原体形成生物膜，促进口腔疾病甚至心脏病等问题；但在肠道菌群中，又能保护抗体、增强免疫力和提高口服疫苗效率。破解这一“齿轮箱”一样的分子机制，不仅有助于遏制感染，还可推动益生菌应用和微生物疗法的开发。

这两项发现表明，细菌具备多样化的运动策略，仅依赖阻断鞭毛机制远远不够。控制细菌赖以生存的外部环境——比如糖浓度、pH值与表面特性——和干预分子机器本身，都是未来防治细菌感染的重要方向。

这些成果已分别发表在《细菌学杂志》和《mBio》杂志上，为科学家们提供了新的思路，助力医疗卫生、食品安全及生物工程的相关研究。