细菌是糟糕的邻居。而且我们说的不是吵闹的、从不扔垃圾的坏邻居。我们说的是拥有鱼叉枪并指向你的坏邻居。根据《Science》杂志上的一项新研究，一些细菌在饥饿时会捕猎附近的细菌物种。使用一种名为 VI 型分泌系统（T6SS）的特殊武器系统，这些细菌会射击、泄漏，然后吸收它们鱼叉刺穿的微生物中的养分。
“重点是：当情况变得艰难时，你就吃掉你的邻居，”格伦·迪·苏扎（Glen D’Souza）在一次新闻稿中说，他是该研究的作者，也是亚利桑那州立大学的助理教授。“我们知道细菌会互相残杀，这是教科书知识。但我们看到的是，细菌拥有杀死对方的武器很重要，但它们更重要的是控制何时使用这些武器，特别是在它们无法自行生长的情况下，为了吃掉其他生物。”
根据研究作者的说法，这项研究不仅对细菌群落有影响；它也对人类健康和医学有影响。通过利用这些细菌武器，有可能制造出更好、更具靶向性的抗生素，以克服抗生素耐药性。
无情的细菌使用鱼叉
研究人员早就知道，一些细菌可能是无情的，它们使用 T6SS 这样的武器来清除竞争对手。T6SS 是一种恶劣的工具，本质上是一把微型鱼叉枪，配有毒尖针。当一个细菌从另一个不同物种的细菌那里射出武器时，针头会刺穿微生物而不杀死它。然后，它将毒素注入微生物，导致其内部养分泄漏出来。
到目前为止，研究人员认为这种武器有助于细菌清除在空间和食物上的竞争对手，但在观察到细菌在食物稀缺时使用 T6SS 攻击它们的邻居后，研究作者得出结论，这些微型鱼叉使用者不仅使用这种武器来清除竞争对手，还用来消耗它们竞争对手泄漏出的养分。
“亲眼看到这些细胞运作，确实让我们深刻体会到细菌的资源有多么丰富，”另一位研究作者，在苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）工作期间参与了这项研究的研究员艾斯特丽德·斯布什（Astrid Stubbusch）在新闻稿中说。“通过缓慢地释放来自邻居的养分，它们在每一分子都至关重要的时候，最大限度地提高了养分获取。”
从邻居那里吸收食物
为了证明细菌在没有食物的情况下使用这个系统进食，研究作者在富含养分和贫乏养分的环境中比较了它们的攻击。当提供充足的资源时，细菌会迅速使用鱼叉杀死它们的邻居，释放的养分会立即溶解。但当资源稀少时，它们会缓慢地使用鱼叉杀死它们的邻居，养分会慢慢渗出并停留下来。
“溶解时间的差异可能意味着杀手细胞装载了不同的毒素，”迪·苏扎在另一篇新闻稿中说。当有养分时，一种毒素可以清除在空间和食物上的竞争；而另一种毒素可以创造一个食物来源，让细菌在食物短缺时“尽可能多地吸收养分”。
因此，这种武器系统不仅是无情的；它也很聪明，并且对某些物种的生存很重要。当未经基因编辑的 T6SS 细菌被置于没有食物的环境中时，它们依靠泄漏的养分生存。但当经过基因编辑的 T6SS 细菌被置于类似的环境中时，它们会死亡，因为它们从邻居那里寻找食物的能力被“关闭”了。
利用细菌鱼叉
根据研究作者的说法，T6SS 系统在实验室内外都被细菌广泛使用。
“它存在于许多不同的环境中，”迪·苏扎在其中一篇新闻稿中说。“它在自然界中是活跃的，正在发生，从海洋到人类肠道。”
研究作者补充说，他们的研究可能会改变我们对细菌的看法，并有助于我们与抗生素耐药性作斗争。事实上，T6SS 有可能成为靶向药物递送系统的基础，从而缓解细菌对更广泛抗生素的耐药性发展。但在此之前，研究人员必须更多地了解细菌鱼叉，以及细菌何时以及如何使用它们来击败和吞噬它们的邻居。
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Science.微生物群落中的拮抗作为觅食策略
