PNAS：微生物“暗物质”如何致病？

　　现代生物学中的一个最新重要发现是，人体中含有比人体细胞多出10倍的细菌细胞。但是，这些细菌对科学家来说仍然是个谜。

　　据科学家估计，生活在人体内的细菌中有大约一半，因无法在实验室中培养，而几乎不为人所知，也因此科学家称其为“微生物暗物质”。然而，科学家们一直决心要了解更多关于这些不可培养细菌的信息，因为它们可能会导致某些使人衰弱的和慢性疾病的发展。

　　几十年来，已经构成研究人员一个特别挑战的菌群是Candidate Phylum TM7，据认为它能引起炎性粘膜病，因为它在患有牙周炎（一种牙龈感染）的人们当中非常普遍。

　　现在，加州大学洛杉矶分校（UCLA）牙医学院、J. Craig Venter研究所和华盛顿大学牙科学院的科学家们取得的一项里程碑式结果，阐述了TM7在牙周炎等疾病进展中的作用。他们的研究结果揭示了TM7在生物学、生态学和医学中的重要性，并可能带领我们更好地了解其他难以捉摸的细菌。相关研究结果发表在12月22日的《PNAS》杂志。

　　UCLA口腔生物学教授Wenyuan Shi博士称：“我认为，这是我30年职业生涯中一项最令人兴奋的发现。这项研究为我们使每一种不可培养的细菌变的可培养，提供了路线图。”

　　研究人员培育了一种特定类型的TM7，称为TM7x，存在于人类口腔中的TM7的版本，首次发现了该细菌和致病因子（称为溶齿放线菌XH001，可引起黏膜炎症）之间信号交互的证据。

　　华盛顿大学牙科学院代理副教授Jeff McLean博士称：“一旦我们培养了TM7x并对其进行测序，我们最终就可以弄清它在人体内是如何生存的。这可能是‘两种不同细菌之间寄生性长期附着’的第一个例子。”

　　为了证明TM7x需要XH001才能生长和生存，研究小组试图将隔离的TM7x细胞与其他细菌菌株混合。只有XH001才能与TM7x建立一种物理联系，这让研究人员相信，TM7x和XH001可能在它们在口腔的建立过程中就已经共同进化。

　　TM7x更有趣的地方在于，它可能在消化道慢性炎症、阴道炎和牙周炎中起着一定作用。这项研究中所收集的混合培养，有史以来第一次可让研究人员检测，TM7x在何种程度上可导致这些疾病。

　　美国国家牙科研究所和颅面研究微生物项目主任R. Dwayne Lunsford博士指出：“不可培养的细菌，为口腔微生物学家提供了一个迷人的‘最后新领域’，是NIDCR研究组合的一项首要重点。这项研究对‘共培养策略和种间信号全面鉴别如何有助于这些难懂生物的恢复’提供了一个近乎完美的案例。虽然免培养的研究可使我们对特定部位的微生物多样性略有所了解，但是为了真正理解一个隔离种群的生理学和毒性，我们最终必须能够在实验室培养和操纵这些细菌。”

　　以前我们知道，XH001可诱导炎症。但是仅仅通过用XH001感染骨髓细胞，然后与TM7x/XH001共培养，研究人员也发现，当TM7x与XH001物理附着的时候，炎症显著降低。这是提供TM7和XH001之间这种关系证据的唯一已知的研究。

　　研究人员计划进一步研究TM7x和XH001之间的独特关系，以及它们如何共同导致了黏膜疾病。他们的研究结果可能对潜在的治疗方法有一定的影响。