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儘管細菌是單細胞生物，它們也能夠在被稱為生物膜的大型細菌菌落中協同工作。在生物膜內，細菌會分化以執行不同的任務，所有這些都被包裹在一種粘性物質中，這種物質將細胞連線在一起。我之前寫過關於生物膜的文章；關於它們如何形成以及它們如何在太空中工作！
生物膜形成於細菌聚集的表面，包括身體表面和醫療裝置。它們非常難以清除。抗生素無法滲透到生物膜的較低層，達到足以殺死細菌的高濃度，而且低濃度抗生素的存在會鼓勵抗生素耐藥性的發展。因此，人們對生物膜進行了大量的研究，特別是針對那些可以破壞生物膜或阻止生物膜形成的治療方法。
最近在《公共科學圖書館·病原體》雜誌上發表的一篇文章探討了透過敲除小訊號分子來去除生物膜的可能性。這些訊號分子調節許多參與生物膜形成的基因，並且在進化上高度保守，這意味著它們存在於多種細菌中。這意味著基於靶向它們的治療方法可能對多種革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌都有效。
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他們研究的肽被標記為 1018，發現在低濃度下可以阻止生物膜的形成並殺死已形成的生物膜，而這種濃度對浮游的自由生活細菌沒有影響。低濃度的肽會導致生物膜破裂和分散，而較高濃度的肽會導致生物膜內細胞死亡。
上圖顯示了結果：以圖形方式顯示在上方，以影像方式顯示在下方。左側是在正常條件下，0、3 和 23 小時後的活細胞計數。隨著生物膜的形成，細胞計數正在增加。影像顯示了正在形成的生物膜的蘑菇形狀。中間是在低濃度 1018 (0.8 µg/ml) 存在下細胞生長的結果。細胞正在生長，但生物膜已被分裂和分散，只留下自由生活的浮游細胞。右側是在高濃度 1018 (10 µg/ml) 存在下細胞生長的結果。在這種情況下，細胞被殺死，沒有生物膜生長。
令人興奮的是，這個結果在不同的細菌種類中重複出現，顯示出廣譜活性。對 1018 的進一步研究表明，它能夠與小訊號分子結合。它如何與訊號分子結合，以及結合後會發生什麼，仍然不確定。小訊號分子在生物膜形成中的確切作用也是如此。雖然這在醫學上很有趣，但仍有許多未解決的生化問題！
已經表明的是，1018 有三個主要作用。首先，當新增到自由生活的細胞中時，它可以防止生物膜的形成。其次，它可以以低濃度分解生物膜，第三，它可以分解和分散甚至兩天大的生物膜。即使僅以低濃度使用，它也將是一種非常有用的醫學分子，可以分解生物膜，使細菌細胞更容易受到抗生素和其他抗微生物劑的影響。
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參考文獻：de la Fuente-Núñez C, Reffuveille F, Haney EF, Straus SK, Hancock REW (2014) Broad-Spectrum Anti-biofilm Peptide That Targets a Cellular Stress Response. PLoS Pathog 10(5): e1004152.