在一项新的研究中，印第安纳大学布鲁明顿分校（Indiana University Bloomington）的研究人员发现了一种新的方式，细菌可以在复杂的微生物群落中杀死其竞争对手，揭示了利用病毒杀死有害细菌的新方法。该研究题为“链霉菌分泌一种铁载体，使竞争细菌对噬菌体感染敏感”，于2024年1月8日发表在《自然·微生物学》（Nature Microbiology）上。第一作者是印第安纳大学艺术与科学学院化学系的研究生臧志宇（Zhiyu Zang），资深作者是印第安纳大学布鲁明顿分校化学助理教授J.P. Gerdt。
Gerdt表示：“几十年来，人们已经知道细菌通过合成抗生素并将其分泌出去以杀死竞争对手，从而入侵其空间并获取营养。”而他们在这项研究中发现的是，细菌会分泌分子，削弱竞争对手的免疫系统，利用周围已有的病毒作为自己的优势。
细菌不断进化以保护自己免受噬菌体或病毒的侵害。对于人类健康而言，了解细菌如何被感染至关重要，因为许多细菌对于食品和药物生产是必不可少的。
研究人员使用了两种细菌进行实验：链霉菌（Streptomyces sp.）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。这两种细菌是天然的竞争者，通常存在于土壤中。他们在含有噬菌体的封闭环境中观察到，链霉菌通过分泌一种名为共轭菌素（coelechelin）的代谢物，削弱了枯草芽孢杆菌的免疫反应。共轭菌素是一种天然产物，最终从枯草芽孢杆菌中夺取了铁元素，阻碍了其抵御周围噬菌体攻击的能力。
据Gerdt介绍，类似的协同杀灭细菌现象可能正在塑造我们体内和周围的微生物群落。如果进一步探索，这种噬菌体与化学物质的组合可能有助于治疗抗生素耐药性感染。
“这项研究表明，细菌周围的化学物质非常重要，”Gerdt说。“我们已经证明，邻近生物产生的代谢物可以对免疫系统的有效性产生巨大影响。”
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