根據一項有點偶然的發現,細菌和真菌會聯手對牙齒造成嚴重破壞。
賓州大學的牙科研究員志仁在檢查導致幼兒嚴重蛀牙的微生物時,注意到兩種不同的生物體在顯微鏡下呈現出統一戰線。
實驗室的進一步研究探討了人類唾液中的這些細菌-真菌簇如何在口腔中協同作用,導致蛀牙疾病。
這些發現揭示了這些簇的幾個“新興功能”,這使得該物種的行為幾乎就像一個全新的超級有機體——包括在我們的牙齒上移動和傳播的新能力。
配對的病原體被發現正在做它們自己無法完成的事情。
通常久坐的細菌,變形鏈球菌,不再受制於口水的突發奇想。搭上酵母伸出的手臂的便車,白色念珠菌,細菌現在可以透過「跳躍」移動,並在傳播過程中不斷生長。
“‘壞人’超級有機體的發現確實具有開創性且出乎意料,”說瑞士巴塞爾大學微生物學家 Knut Drescher。
“沒有人會預料到這一點。”
這並不是說以前從未發現細菌和真菌能夠協同工作。多細胞生物膜引起許多人類感染。更重要的是,我們對這些社區如何發展和運作的了解仍然有限。
在實驗室中,目前研究的作者發現細菌簇可以附著在真菌酵母的身體、分支和外部糖上。
作為一個整體,這個細胞網絡比細胞本身更容易附著在牙齒上。這種「超級有機體」也對抗菌藥物和刷牙表現出更強的耐受性。
但最瘋狂的部分是超有機體的運動方式。
雖然有些細菌有用來遊動的小臂,變形鏈球菌通常是不動的。事實上,兩者都不是白色念珠菌也不變形鏈球菌可以這樣移動,但是因為白色念珠菌它可以伸出手臂,為搭便車的人提供了完美的交通工具。
當細菌附著在這些探測真菌絲上時,它們基本上可以「跳躍」向前與其他真菌融合。生物膜。
當在牙齒狀表面上測試超級生物時,研究人員發現細菌以每小時超過 40 微米的速度移動,類似於人體內傷口癒合分子的移動速度。
在兩種病原體結合後的幾個小時內,作者發現細菌跳躍到 100 微米外的基質上,這個距離是它們通常體長的 200 倍以上。
據團隊所知,沒有其他人報告過這種團隊層級的流動性。
「動態的真菌-細菌相互作用導致生物膜上層結構,對琺瑯質表面造成廣泛且更嚴重的損害,」作者寫。
研究人員認為,如果能夠以某種方式阻止細菌和真菌結合在一起,這可能有助於預防蛀牙。
但這項發現對於牙科工作以外的其他原因也很重要。
這些新發現可能有助於解釋類似的超級生物如何如此迅速地傳播傳染病或造成環境污染。
「這種集體多細胞遷移模式開啟了有趣的可能性,」作者寫。
“這可能是王國間殖民者利用的隨機移動機制,以促進附近的範圍擴張,也可能是到達所需方向或位置的導航策略。”
該研究發表於美國國家科學院院刊。