人類口腔中，多分裂的細菌究竟有何奇特

海洋生物實驗室和 ADA Forsyth 的新研究展示了一種生活在人類口腔中的非凡卻又常見的細菌，它能同時分裂成多個細胞，這是一種罕見的現象。

人類口腔是地球上最多樣化的生態系統之一，擁有超過 500 種不同的細菌，有一種非常特殊的微生物構成牙菌斑。我們每天早晚刷掉的這層普通薄膜，其結果令人驚歎。

合著者兼首席研究員加里·博裡西在一份新聞稿中問道：“誰能想到我們熟悉的口腔裡竟藏有一種微生物，其繁殖策略在細菌世界中幾乎獨一無二？”

通常，細菌分裂成兩個細胞，但馬氏棒桿菌可以通過一種稱爲多分裂的不尋常過程自我繁殖達 14 次之多。即使我們刷牙，這種生物膜都會無一例外地重現，令人驚訝的是，馬氏棒桿菌每天可以生長多達半毫米。

據新聞稿所述，科學家們當下想弄清楚這種奇特的細菌在我們口腔和身體的健康方面究竟起着怎樣的作用。

“這一發現闡明瞭這些細菌怎樣增殖、怎樣與其他細菌爭奪資源，以及在複雜的牙菌斑環境中如何維持自身結構的完整性。”

基於此前的研究，研究人員能夠給健康牙菌斑的空間組織或者說“生物地理學”成像。在觀察到一種獨特的刺蝟結構之後，他們決定對 C. matruchotii 的行爲做進一步的深入探究。

藉助延時顯微鏡，他們對這些絲狀細胞如何以細絲狀生長進行了研究

這些細絲並非只是簡單分裂，而是會依據原始母細胞的長度增殖，多達 14 次

值得注意的是，‘這些細胞也僅僅在母絲的一極生長——此現象被稱爲‘尖端延伸’。’

由於它們缺少能讓細菌移動的鞭毛，研究人員推測這種‘獨特的伸長和細胞分裂’或許是它們探索環境的途徑，近乎如同真菌中的菌絲網絡。

這些細菌細絲於牙菌斑（一種生物膜）內部起着支架的作用

據新聞稿所述，生活在我們口腔中的全部 500 種細菌都在這些被稱作生物膜的獨特且結構化的羣落中蓬勃生長

牙菌斑僅僅是被稱爲人體的龐大生態系統中的一個微生物羣落。

合著者傑西卡·馬克·韋爾奇（Jessica Mark Welch）把我們口腔中的棒狀桿菌和珊瑚礁結構中的珊瑚以及森林中的樹木作了比較。“牙菌斑中的棒狀桿菌細胞宛如森林裡一棵碩大且枝繁葉茂的樹；其營造出了一種空間結構，爲周邊衆多其他種類的細菌提供了棲息之所。”

所以，這篇論文的主要作者斯科特·奇米萊斯基（Scott Chimileski）接着講道：“這些生物膜猶如微觀的雨林。我們覺得，不尋常的馬氏棒狀桿菌細胞週期讓該物種能夠在生物膜的核心構建起這些極爲密集的網絡。”

但他們不只是拍攝了這個微生物雨林的照片；研究人員實時獲取了這個生態系統中細菌的生長動態及相互作用。

此外，這些 細菌 在人類口腔的其他部位均不存在，儘管其他種類的 克氏桿菌 也存在於皮膚和鼻子中。然而，它們沒有表現出多次分裂或尖端延伸，這或許表明該功能背後存在一定的必然性。

“牙齒菌斑這種極爲密集且競爭激烈的棲息環境中的某些情況可能推動了這種生長方式的進化，”奇米萊斯基在 一份新聞稿 中總結道。“下一個挑戰是弄清楚這種策略對於我們口腔和身體健康的意義。”

這項名爲“絲狀細菌的尖端延伸和同時多次分裂”的研究剛剛發表在《美國國家科學院院刊》上。