細菌之間的溝通會透過AI-2來干涉另一種細菌的行為

Nature. 2005 Sep 29;437(7059):750-3

演講者: 鄭伯忻                  時間: 2005/11/23 13:10~14:00

講評者: 何漣漪老師              地點: 601

細菌與細菌會互相交談，而這樣子的交談是透過一些化學小分子來進行對話。在過去的研究中，已經知道同種細菌之間會利用AI-1進行對話，進而讓在同環境中的細菌群體的基因表現以及行為模式都能一致化。而在最近幾年中科學家開始發現不同種的細菌之間，也會有這種對話，而這種不同種細菌之間的對話，則是透過AI-2來進行。AI-2的合成在不同種細菌之間是透過相似的合成路徑所產生的，但是不同種的細菌對於偵測環境中的AI-2則會透過不同種方式進行偵測，如V. harveyi是透過LuxPQ來偵測環境中的AI-2，而E. coli則是將環境中的AI-2運送到細菌體內進而代謝處理（如Fig 1.所示）。在本篇文章中，作者證實了將E. coli與V. harveyi一同培養後，V. harvey會影響E. coli的基因表現，而E. coli也會干涉V. harveyi的基因表現。這是第一次有人成功的看到兩支細菌在共同培養的環境下，會彼此影響對方的基因表現。且這種影響，不只是對V. harveyi有效，對V. cholerae的毒力因子的調控，也會有所抑制。這種抑制現象暗示了在正常的腸胃道中，由於存在大量的正常菌叢如E. coli，故當有外來致病菌如V. cholerae出現在腸胃道時，正常菌叢可以透過AI-2來干擾V. cholerae的毒力因子表現。這也告訴我們正常菌叢對於保持人類健康有很重要的影響，同時也暗示了或許可以透過AI-2來治療細菌性感染。

Fig 1.不同種細菌偵測環境中AI-2的方式