大肠杆菌通过玩捉迷藏来生存捕食性细菌

免疫系统的保护作用使体内大部分致病细菌变得无害。那些设法逃脱免疫系统的人可以被抗生素杀死，但细菌对越来越多的抗生素越来越耐药。遇见Bdellovibrio bacteriovorus，一种细菌捕食者，是革兰氏阴性细菌的有效杀手，如流行的大肠杆菌。它存在于土壤中，就像大肠杆菌一样，它也可以存在于人体肠道中，在那里存在着细菌居民的复杂生态系统。

这种凶猛的细菌捕食者进入它的猎物并从内部吞噬它，同时分成四个或六个后代。它然后爆破它的猎物并开始寻找下一个猎物。B. bacteriovorus是一个强大的对手：它不仅是一个有效的杀手，而且它也非常快。虽然细菌本身的长度几乎不到一微米，但它可以达到每秒160微米的速度，使其成为速度游泳的“世界冠军”，比大肠杆菌快十倍。

“对细菌的防御和攻击机制的了解对于未来抗生素替代品的开发至关重要，”耶路撒冷希伯来大学生态学，进化与行为系的Daniel Koster博士解释说。

“ B. bacteriovorus通过与传统抗生素完全不同的作用机制杀死细菌，因此，捕食性细菌可能在未来构成这些抗生素的可行替代品，”Koster说。

Koster与来自耶路撒冷希伯来大学和荷兰TU Delft的Kavli纳米科学研究所的科学家一起领导了这项研究。

为了了解大肠杆菌如何在这种有效捕食者的存在下生存，研究人员为细菌创造了两种不同的环境。

第一个模仿了土壤的微尺度特征，由85个腔室组成，每个腔室的尺寸为100x100x15微米，由狭窄的通道连接。第二个环境是一个类似大小的开放空间，没有薄的通道。这些环境是使用微制造技术以受控方式制造的。

由来自微生物学，纳米技术，从生态学到生物物理学等各个领域的专家组成的研究小组在“ 皇家学会学报”B期刊上发表了他们的研究成果：在开放的环境中，可以将其与裸露的露天表面进行比较，大肠杆菌没有机会存活。大多数人口在几个小时内被淘汰。但事实证明，它能够在拥有许多小房间的环境中保持健康的人口。科斯特解释了大肠杆菌如何能够在分散的环境中生存：“看起来大肠杆菌群体隐藏在碎片化环境的许多角落，他们很容易将其作为可能保护它们免受生物膜侵害的生物膜B. bacteriovorus。我们的研究结果提供了重要的信息，因为在自然环境中，例如我们的肠道，细菌也存在于零碎的空间中。“

目前尚不清楚大肠杆菌是如何能够抵御捕食性细菌的，但该研究有助于了解捕食性细菌的行为，这可能成为未来抗生素的替代品。

“将来，捕食性细菌可能会被遗传修饰，专门针对有害细菌，同时保持良好的细菌不受影响。因此，B. bacteriovorus可能比目前使用的抗生素更具选择性，抗菌治疗可能不需要广泛消灭对人类健康至关重要的肠道菌群。“