本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
我現在正在度假，所以這篇文章是從檔案中改編的。它最初發布在我在 Field of Science 上的舊部落格。
關於研究細菌，我有很多喜歡的地方。我喜歡它們的生物化學以及它們代謝途徑的秘密內部運作。我喜歡它們所做的一切都能在單個細胞的範圍內完成，而且我喜歡你可以相當容易地進入細菌細胞，隨意擺弄基因，直到它們產生你想要的東西。
但目前我真正享受探索的是更生態的細菌學；細菌如何與它們的環境相互作用，它們如何應對壓力變化，以及最重要的是，如何與其他細菌相互作用。我曾介紹過天然喉嚨細菌如何幫助摧毀危險的病原體，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）。因此，在這篇文章中，我將探討幾乎相反的情況；一些細菌如何互相幫助以感染人類。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的有影響力的故事的未來。
空腸彎曲桿菌是我感覺特別親近的一種細菌，因為我在我的第一個暑期專案中就與它合作過。不幸的是，它不是一種非常好的細菌，可能導致嚴重的胃部疾病，並伴有一些罕見但相當危險的併發症。它存在於雞肉和乳酪中，因為它完全能夠在動物體內快樂地生存而不會引起任何疾病。
使用空腸彎曲桿菌（以下簡稱 C. jejuni）的問題之一是它對氧氣量的要求非常挑剔。C. jejuni 是微需氧菌，這意味著它需要氧氣，但只需要少量。如果你給它太多，所有細胞都會死亡。在我以前的實驗室，這個問題透過使用密封容器和特殊包裝的……東西……來解決，這些東西被放入容器內以創造合適的條件。這就提出了一個重要的問題；如果細菌必須被嬌慣和保護才能在實驗室的培養皿中培養，那麼它們究竟是如何在雞肉表面生存和生長的呢？
最近的一項研究（參考文獻如下）發現，C. jejuni 得到了周圍細菌的幫助。下圖顯示了 C. jejuni 和一種名為熒光假單胞菌的細菌緊密相互作用，它們之間有長長的纖維狀結構連線。似乎沒有人真正確定這些纖維狀結構是什麼，它們可能被用於化學通訊，或者它們可能只是保持細菌緊密的物理接觸。
兩種細菌都被確定為緊密接觸，並且在顯微鏡下也能一起看到。進一步的實驗表明，P. putida 是 C. jejuni 生存所必需的 - 一系列不同的 C. jejuni 菌株在有和沒有支援性 P. putida 的情況下培養，以觀察它們在完全需氧條件下可以存活多久。結果幾乎是可笑的，在沒有 P. putida 細菌的幫助下，彎曲桿菌會非常迅速地死亡。
圖 A（頂部）顯示了 C. jejuni 與 P. putida 一起生長的情況，圖 B（下方）顯示了 C. jejuni 單獨生長的情況。圖表顯示了活細胞隨時間推移的計數，很明顯，在沒有 P. putida 的幫助下，C. jejuni 死亡得更快。有趣的是，研究發現，特定菌株的 C. jejuni 和 P. putida 之間的相互作用也相當具體。正如你在上圖中看到的，只有三種 C. jejuni 菌株在特定 P. putida 的幫助下存活超過 50 小時，儘管它們比完全沒有幫助的情況下存活得更久。
由於 P. putida 是需氧菌，因此它們提供幫助的最可能解釋是它們在直接周圍環境中創造了一個氧氣減少的微環境。這被認為是 C. jejuni 自然遷移到的環境型別。有趣的是，考慮到這可能不僅僅是一種互助關係，而更像是一種嚴重的剝削關係，C. jejuni 儘可能快地湧向 P. putida 建立的環境，然後將它們全部包裹在粘性網狀物中以阻止它們移開。
這種特殊的關係並不適用於所有 C. jejuni，在其他環境中，例如在人類和雞糞中，C. jejuni 可以很好地獨立存在，但在肉類表面的高需氧環境中，它們依賴其他細菌才能生存。這對細菌的治療具有有趣的意義（特別是對於耐抗生素的 C. jejuni 菌株），但這再次提醒我們，儘管在實驗室條件下，細菌並非孤立存在。它們居住在一個完整的微小世界中，有其自身的挑戰，周圍環繞著其他細菌，這些細菌既能改善也能惡化它們的環境。
---
參考文獻：Hilbert F, Scherwitzel M, Paulsen P, & Szostak MP (2010). 在大氣氧氣張力條件下，熒光假單胞菌屬支援空腸彎曲桿菌的存活。應用與環境微生物學，76 (17), 5911-7 PMID: 20639377