华盛顿 [美国]，10 月 7 日（ANI）：细菌和真菌之间的跨界合作可能导致两者结合形成“超级有机体”。具有不同寻常的力量和韧性。

这听起来像是科幻小说中的东西，但这些微生物群是此时此地的重要组成部分。

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在患有严重儿童蛀牙的幼儿的唾液中发现，这些组合可以有效地定植牙齿。据宾夕法尼亚大学牙科医学院科学家领导的研究小组称，它们比单独的细菌或真菌更粘，更耐抗菌剂，更难从牙齿上去除。

更重要的是，尽管每个微生物本身都没有运动能力，但这些组合出人意料地长出了“肢体”，推动它们“行走”和“跳跃”迅速蔓延到牙齿表面，研究小组在杂志《美国国家科学院院刊》。

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“这始于一个非常简单的、几乎是偶然的发现，当时他们正在查看患有侵袭性蛀牙的幼儿的唾液样本，”宾夕法尼亚大学牙科医学教授、该论文的共同通讯作者 Hyun (Michel) Koo 说。

他补充说，“在显微镜下观察，我们注意到细菌和真菌形成了这些集合体并产生了我们从未见过的运动。认为他们会拥有：“行走”和“跳跃”的机动性。他们有很多我们称之为“紧急功能”的东西，这些功能为这个组合带来了他们无法实现的新好处n 他们自己的。它几乎就像一个新的有机体 - 一个超级有机体 - 具有新的功能。”

更好（或更坏）在一起

过去，Koo 的实验室一直专注于牙齿生物膜或牙菌斑，存在于患有严重牙齿的儿童中腐烂，发现细菌 - 变形链球菌 - 和真菌 - 白色念珠菌 - 促成了这种疾病。龋齿，俗称蛀牙，是由于饮食中的糖分滞留于口腔中的细菌和真菌，导致产生酸的牙菌斑破坏牙釉质。

新的发现来自于 Koo 小组的博士后研究员 Zhi Ren 使用显微镜，使科学家能够实时可视化活微生物的行为。这项技术“为研究微生物的动力学开辟了新的可能性”。复杂的生物过程，”Ren 说，他是该论文的第一作者，也是宾夕法尼亚大学创新中心 NIDCR T90R90 博士后培训项目第一批的成员之一。精密牙科。

在看到唾液样本中存在的细菌-真菌簇后，Ren、Koo 和同事对这些组一旦附着在牙齿表面可能会如何表现感到好奇。于是开始了一系列使用实时显微镜观察附着过程和最终生长的实验。

他们创建了一个实验室系统来重建这些组合的形成，使用细菌、真菌和类似牙齿的材料，所有这些都在人类唾液中孵化。该平台使研究人员能够观察分组聚集在一起并分析所得组合的结构。他们发现了一种高度有组织的结构，细菌簇附着在一个复杂的真菌酵母网络和称为菌丝的细丝状突起中，所有这些都被一种细胞外聚合物（一种胶状材料）所包围。

接下来，研究小组测试了这些跨界组合在牙齿表面定植后的特性，并发现了“令人惊讶的行为和紧急特性”。 Ren说，“包括增强的表面附着力，使它们非常粘，并增加了机械和抗菌耐受性，使它们难以去除或杀死。”

研究人员说，也许这些组合最有趣的特征是它们的流动性。 “它们在不断成长的同时，表现出‘跳跃式’和‘行走式’的运动，”任说。

虽然一些细菌可以使用鞭毛等附属物推动自己，但目前研究中的微生物物种都是非运动的。与任何已知的微生物运动不同，这些组合使用真菌菌丝锚定在表面上，然后推动整个超有机体向前，将附着的细菌运送到表面，Koo 说，“就像细菌在真菌上搭便车一样。”

研究人员发现，这些微生物群移动得又快又远。在类似牙齿的表面上，研究小组测量了超过每小时 40 微米的速度，类似于成纤维细胞的速度，成纤维细胞是人体中一种参与伤口愈合的细胞。在生长的最初几个小时内，科学家们观察到这些组合“跳跃”。表面超过 100 微米。 “那是他们自己身体长度的 200 多倍，”任说，“就体型而言，它们比大多数脊椎动物还要好。例如，树蛙和蚱蜢可以分别向前跳跃约 50 倍和 20 倍自身身体长度的长度。”

研究人员说，尽管确切的机制尚不清楚，但这些组合“随着它们的生长而移动”的能力有一个明显的后果：它使它们能够迅速定殖并扩散到新的表面。当研究小组允许组合在实验室模型中附着在真人

牙齿上并在其上生长，他们发现

由于

生物膜迅速扩散，蛀牙范围更广。

Koo 说，预防儿童蛀牙的策略。“如果你在它到达牙齿并造成损害之前阻止这种结合或破坏组合，这可能是一种预防策略。”

除了治疗这种特定疾病的应用之外，研究人员表示，新发现可能适用于一般的微生物生物学。例如，在其他生物流体或水生生态系统中发现的聚集生物可能类似ly 增强表面定殖和生长以引起传染病或环境污染。

“我们看到这两种不同的有机体组合在一起成为一个新的有机体实体，为每一种生物体提供了单细胞自身所没有的额外好处和功能，”顾说。研究小组指出，这些发现甚至可以揭示共生和多细胞的进化，当它们在给定的环境中团结起来并作为一个整体一起工作时，它们可以增强单个生物的生存和生长。

“这个‘坏人’超有机体的发现确实是开创性的，也是出乎意料的，”巴塞尔大学的 Knut Drescher 说，他是该论文的共同通讯作者。 “没有人会预料到这一点。智持开放的态度，无意中偶然发现了这一点。” (ANI)

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