PNAS：微生物“暗物質”如何致病？

　　現代生物學中的一個最新重要發現是，人體中含有比人體細胞多出10倍的細菌細胞。但是，這些細菌對科學家來說仍然是個謎。

　　據科學家估計，生活在人體內的細菌中有大約一半，因無法在實驗室中培養，而幾乎不為人所知，也因此科學家稱其為“微生物暗物質”。然而，科學家們一直決心要了解更多關于這些不可培養細菌的信息，因為它們可能會導致某些使人衰弱的和慢性疾病的發展。

　　幾十年來，已經構成研究人員一個特別挑戰的菌群是Candidate Phylum TM7，據認為它能引起炎性粘膜病，因為它在患有牙周炎（一種牙齦感染）的人們當中非常普遍。

　　現在，加州大學洛杉磯分校（UCLA）牙醫學院、J. Craig Venter研究所和華盛頓大學牙科學院的科學家們取得的一項里程碑式結果，闡述了TM7在牙周炎等疾病進展中的作用。他們的研究結果揭示了TM7在生物學、生態學和醫學中的重要性，并可能帶領我們更好地了解其他難以捉摸的細菌。相關研究結果發表在12月22日的《PNAS》雜志。

　　UCLA口腔生物學教授Wenyuan Shi博士稱：“我認為，這是我30年職業生涯中一項最令人興奮的發現。這項研究為我們使每一種不可培養的細菌變的可培養，提供了路線圖。”

　　研究人員培育了一種特定類型的TM7，稱為TM7x，存在于人類口腔中的TM7的版本，首次發現了該細菌和致病因子（稱為溶齒放線菌XH001，可引起黏膜炎癥）之間信號交互的證據。

　　華盛頓大學牙科學院代理副教授Jeff McLean博士稱：“一旦我們培養了TM7x并對其進行測序，我們最終就可以弄清它在人體內是如何生存的。這可能是‘兩種不同細菌之間寄生性長期附著’的第一個例子。”

　　為了證明TM7x需要XH001才能生長和生存，研究小組試圖將隔離的TM7x細胞與其他細菌菌株混合。只有XH001才能與TM7x建立一種物理聯系，這讓研究人員相信，TM7x和XH001可能在它們在口腔的建立過程中就已經共同進化。

　　TM7x更有趣的地方在于，它可能在消化道慢性炎癥、陰道炎和牙周炎中起著一定作用。這項研究中所收集的混合培養，有史以來第一次可讓研究人員檢測，TM7x在何種程度上可導致這些疾病。

　　美國國家牙科研究所和顱面研究微生物項目主任R. Dwayne Lunsford博士指出：“不可培養的細菌，為口腔微生物學家提供了一個迷人的‘最后新領域’，是NIDCR研究組合的一項首要重點。這項研究對‘共培養策略和種間信號全面鑒別如何有助于這些難懂生物的恢復’提供了一個近乎完美的案例。雖然免培養的研究可使我們對特定部位的微生物多樣性略有所了解，但是為了真正理解一個隔離種群的生理學和毒性，我們最終必須能夠在實驗室培養和操縱這些細菌。”

　　以前我們知道，XH001可誘導炎癥。但是僅僅通過用XH001感染骨髓細胞，然后與TM7x/XH001共培養，研究人員也發現，當TM7x與XH001物理附著的時候，炎癥顯著降低。這是提供TM7和XH001之間這種關系證據的唯一已知的研究。

　　研究人員計劃進一步研究TM7x和XH001之間的獨特關系，以及它們如何共同導致了黏膜疾病。他們的研究結果可能對潛在的治療方法有一定的影響。