Science：细菌也有“触觉”？

传统看法认为，细菌并没有感觉器官，但仍然能熟练地感知环境。但近期发表在Science杂志上的一项研究揭示，细菌不仅能对化学信号作出响应，而且还具有“触觉”。

“细菌通过黏膜或肠壁等组织和表面侵染宿主动物的身体。最初接触的几秒钟往往对感染的成功至关重要。一些病原体利用机械刺激诱导其毒性，并获得损伤宿主组织的能力。”由巴塞尔大学生物中心的Urs Jenal教授领导的研究小组，揭示了细菌如何通过表面“感觉”，以及在感染过程最初几秒钟里究竟发生了什么。

1新的研究方向

近几十年来，科学家们在探索细菌如何感知并处理化学信号方面取得了巨大进展。“然而，我们不知道细菌如何解读机械刺激，并改变它们行为来响应这些线索。”Jenal说，“使用非致病的新月柄杆菌（Caulobacter crescentus）作为模型，我们第一次能够展示细菌的‘触觉’。这种机制帮助他们识别表面，并诱导产生细胞自身的即时胶粘剂。”

2细菌如何识别表面并黏附它们

新月柄杆菌细胞被膜上有一根很长的鞭毛，正是它的旋转使细菌能在液体中移动。令研究人员感到惊讶的是，鞭毛也被用作机械传感器官。质子通过离子通道进入细胞为鞭毛运动提供动力。当游动的细胞接触表面时，鞭毛受到干扰，质子流中断。

研究人员认为，发反应信号是这样被引发的：细菌细胞促进了第二信使的合成，而后者又刺激黏附素的产生，使其在几秒钟内将细菌固定在表面上。“这是一个令人印象深刻的例子，说明细菌在遇到表面时能迅速明确地改变它们的行为。”Jenal说。

新月柄杆菌的表面感觉模式。图片来源：Science

3更好地理解传染病

“尽管新月柄杆菌是一种无害的环境细菌，但这一发现让我们能更进一步理解传染病。” 新月柄杆菌的这种机制也适用于重要的人类病原体。”Jenal说。为了更好地控制和治疗感染，必须在表面接触后的最初几秒钟内更好地理解细菌感染过程。