地球上最豐富、最致命的生物之一是一種稱為噬菌體的病毒。這些掠食者對它們的目標具有致命的精確度——不是人類，而是細菌。不同的噬菌體已經(jīng)進化到針對不同的細菌，并在微生物生態(tài)學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。最近，ADA Forsyth 科學(xué)家在探索口腔微生物組中微生物復(fù)雜的相互作用時發(fā)現(xiàn)了影響噬菌體-細菌軍備競賽的第三個參與者——超小型細菌寄生蟲，稱為糖桿菌或 TM7。

在《國家科學(xué)院院刊》 (PNAS)上發(fā)表的這項研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)納米級表生寄生蟲 TM7x 可以幫助其宿主細菌(一種名為 XH001 的Schaalia odontolytica菌株)獲得對裂解噬菌體的抵抗力。

“噬菌體攻擊并殺死其獵物細菌 XH001。然而，當(dāng) XH001 被 TM7x 寄生時，它就會對噬菌體感染產(chǎn)生抵抗力，”首席研究員、ADA Forsyth 研究所 (AFI) 的高級研究員、DDS 何雪松博士說。 “在這里，口腔微生物組有三個成員：宿主、寄生蟲和捕食者。雖然寄生蟲可能會為了自身利益而利用宿主細菌，但它可以幫助宿主保護自己免受捕食者的侵害。這是人類微生物組內(nèi)一種非常有趣的相互作用，也是第一次記錄這種類型的相互作用。 “

大多數(shù)報道的噬菌體抗性機制涉及細菌表面結(jié)構(gòu)上噬菌體受體的突變。噬菌體同樣進化出了反防御性的基因變化來適應(yīng)這些障礙。相比之下，寄生蟲會引起宿主細菌的生理變化，從而改變基因表達，但不會改變細菌的基因組成。這種變化導(dǎo)致基因表達不同，調(diào)節(jié)細菌的表面結(jié)構(gòu)，從而防止噬菌體附著。

在試管中，TM7x 會給宿主細菌帶來問題，對其造成壓力并減少生長。然而，當(dāng)生物體處于口腔這個復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng)中時，寄生蟲就變得有益。

在這種情況下，TM7x 最終通過創(chuàng)建庫-源動態(tài)來幫助噬菌體和細菌共存：沒有 TM7x 的細菌可以繼續(xù)被噬菌體利用，而帶有寄生蟲的細菌則抵抗噬菌體。這些細菌可以繼續(xù)繁殖以供噬菌體消耗，同時通過與 TM7x 形成共生關(guān)系來保護自己免受裂解噬菌體的侵害。

對口腔微生物組的新認識表明，環(huán)境是非常動態(tài)的。隨著環(huán)境的變化，微生物之間的關(guān)系也會發(fā)生變化。 “就口腔生態(tài)而言，”何博士說，“不存在壞細菌或壞微生物。他們只是想生存。是好是壞取決于具體情況。”