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
人體內部是一個無菌區。細菌當然存在於你的體內，但它們只存在於與外界有直接通道的區域，例如口腔、腸道和皮膚表面。這些區域受到一層細胞（上皮細胞）的良好保護，這些細胞形成保護屏障，以阻擋外界的有害物質。這就是為什麼有健康的胃細菌，但沒有健康的肝臟細菌的原因。從某種角度來看，你的肺和消化道仍然是外部世界，這就是為什麼細菌可以進入並在那裡生存，有時甚至可以完全快樂地生存而不會引起任何麻煩。
然而，一旦細菌穿過上皮屏障並進入你身體的組織，主要問題就開始發生了。這就是為什麼新年裡的第一種細菌是口腔細菌具核梭桿菌，它有一種開啟血管中小門的技巧。這些不是巨大的洞，不足以引起出血，但足夠大，可以讓它和其他細菌進入血液。
這是一個大問題，因為一旦細菌進入血液，它們就可以在體內任何地方傳播。具核梭桿菌不僅可以進入口腔中的血管，還可以繞過許多其他細胞屏障，例如阻止細菌進入大腦的血腦屏障，以及保護孕婦和胎兒之間物質通道的胎盤屏障。
關於支援科學新聞
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，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於發現和塑造我們當今世界的想法的具有影響力的故事。
這種細菌的工作原理是釋放一種化學物質，這種化學物質被組成血管的細胞（內皮細胞）吸收，並導致細胞變得更具滲透性。更專業地說，細菌化學物質（一種 FadA 粘附素）與細胞上的一種蛋白質（血管內皮鈣粘蛋白）結合，這種蛋白質有助於將內皮細胞連線在一起，並導致其從細胞-細胞連線處移開。這稍微打開了連線處，並使整個血管更具滲透性。
FadA（細菌化學物質）是一個有趣的小分子，雖然它在具核梭桿菌和相關的口腔細菌物種中高度保守，但在許多不寄生於人口腔的密切相關物種中已丟失。這是一種具有特定用途的蛋白質——開啟血管——並且在不需要該功能的地方，細菌不需要這種蛋白質。當它最初由細胞產生時，它以一種稱為 pre-FabA 的形式存在，該形式錨定在細菌膜上，可溶部分（實際的 FabA）在細菌外部，隨時可以部署。
為了測試 FabA 和細胞鈣粘蛋白是否可以結合，研究人員進行了一系列不同的結合測試（更多資訊請參見下面的參考文獻）。首先，他們進行了酵母雙雜交篩選，這是一種科學的快速簡便方法，用於檢視兩種蛋白質是否可以相互結合。然後，他們將兩種蛋白質都從細胞中取出，以檢視它們是否可以單獨結合，方法是將一種蛋白質粘在柱子上，並檢視它是否可以“捕獲”另一種蛋白質。最後，他們將兩種帶有彩色標記的蛋白質放回細胞中，以檢視彩色標記是否出現在相同的位置。所有這些結果，以及兩種蛋白質的實際結構，都非常強烈地表明它們會結合。
他們所做的最有趣的測試之一是檢視具核梭桿菌是否只是為自己打開了閘門，或者其他細菌是否同時偷偷溜了進來。他們透過製作帶有內皮組織的小孔來做到這一點。果不其然，那些含有大腸桿菌和具核梭桿菌的培養物表明，兩種細菌可以一起穿過內皮，而只含有大腸桿菌的培養物中，細菌仍然留在膜的一側。
研究人員沒有提出任何對抗這種情況的方法，他們對令人興奮的科學更感興趣，但經常和溫和地刷牙肯定不會有害！（我應該在此指出，不溫柔地刷牙會損傷牙齦並開啟血管，從而使巧妙的細菌技巧在某種程度上變得多餘）
---
圖片來源1。
參考文獻：Fardini, Y., Wang, X., Témoin, S., Nithianantham, S., Lee, D., Shoham, M., & Han, Y. (2011). 具核梭桿菌粘附素 FadA 結合血管內皮鈣粘蛋白並改變內皮完整性。《分子微生物學》，82 (6), 1468-1480 DOI: 10.1111/j.1365-2958.2011.07905.x