Bacterial swimmers that infiltrate and take over the biofilm matrix

游離態的細菌穿透及佔據生物膜基質

Ali Houry, et al.2012, PNAS.109,13088–13093

Speaker: Yong-Shiang Cao(曹詠翔)                             Time: 14:00~15:00,Nov. 28,2012

Commentator: Prof. Jiunn-Jong Wu(吳俊忠 教授)     Place: Room 601

摘要:

生物膜是細菌生活型態的其中之一，從游離態(swimmer)轉變生物膜(biofilm)在型態上有很大的變化。生物膜是微生物生長於介面(interfaces)之特殊生物族群，生物膜可生長於任何環境表面，比如說工業上輸送管線、心律調節器、人工關節上，在治療生物膜相關的感染以及微生物在工業設備散播上都會造成嚴重的問題。游離態的細菌與生物膜之間的交互作用目前還不清楚。在本篇的研究中，游離態且有活動能力的桿菌能夠在生物膜上形成通道，並且製造出能夠滋養生物膜及讓大分子進入生物膜內暫時性的孔洞。形成這些暫時性的孔洞能夠幫助外在環境的營養物質進入生物膜內，以及排除生物膜內累積的有害物質(比如代謝廢物)。相反的，不同種類游離態的細菌，特別是那些能夠產生抗菌物質的細菌，藉由這種行為模式摧毀原本存在的細菌並且占據它的們生存的空間。綜合來說，此篇研究說明了具有高活動能力游離態的細菌，會當作一種侵略者，能夠瓦解及取代其他物種的生物膜。細菌因為有了生物膜的保護，清潔劑、抗菌劑、抗生素等這些抗菌物質很難對生物膜內的細菌產生作用，因此可以利用本篇研究的這個發現，促進這些抗菌物質入生物膜內，以應用來對抗生物膜在工業設備上生成以及對抗病源菌在皮膚、鼻腔以及消化道的感染。

參考文獻

1. Stewart PS & Franklin MJ (2008) Physiological heterogeneity in biofilms. Nature reviews. Microbiology 6(3):199-210.

2. Epstein AK, Pokroy B, Seminara A, & Aizenberg J (2011) Bacterial biofilm shows persistent resistance to liquid wetting and gas penetration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108(3):995-1000.