本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
從細胞內細菌的角度來看，人體實際上只不過是一個它們必須生長和茁壯成長的棲息地。雖然這個特殊的棲息地可能具有穩定的內部條件，並且比廣闊的開放世界競爭更少，但它也有其不利之處，即持續不斷的免疫系統攻擊，以及缺乏可用的營養物質。在土壤裡，營養物質可以被發現和利用，但在活體生物中，它們正在被宿主細胞使用和封鎖。
因此，為了生存，內部細菌必須找到從受感染細胞中竊取和隔離營養物質的方法。《PLoS Pathogens》（參考文獻 1）最近發表的一篇論文展示了感染大鼠細胞的沙門氏菌如何設法找到足夠的營養物質來生長和發育。
為了探索細菌可能利用哪些途徑攝取營養物質，研究人員使用了計算和體外實驗來研究適合代謝的蛋白質和基因。他們的發現是，在感染後，沙門氏菌能夠調動其基因組的很大一部分，以進行代謝反應。
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業 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
沙門氏菌並沒有僅僅專注於利用宿主細胞中的一種特定代謝物（即擁有大量代謝葡萄糖的途徑），而是能夠利用多種多樣的宿主分子，而沒有偏好任何一種。向已建立的沙門氏菌菌落中新增葡萄糖或甘露醇都會導致生長增加。下圖 A 顯示了新增到細胞中的營養物質的示意圖，而圖 B 顯示了結果。發現的 CFU（菌落形成單位）越多，看到的生長就越多
進一步的實驗，結合計算資料，表明沙門氏菌在宿主細胞內部使用各種化學成分不同的營養物質來生長；包括不同的脂質、碳水化合物、氨基酸、核苷和各種維生素原。這確實意味著沙門氏菌需要大量的基因來處理營養，但從好的方面來說，一旦它進入細胞，它就更有可能依靠它可以獲得的少量食物來生長和存活。
為什麼沙門氏菌需要如此廣泛的不同代謝途徑，而其他細胞內細菌（包括大腸桿菌）更樂於依賴於少得多的途徑？論文中給出的一個潛在解釋是由於沙門氏菌在宿主細胞內生活的條件。為了保護自己免受細胞防禦系統的攻擊，細菌安全地包裹在細胞內的液泡中。雖然這確實阻止了細胞破壞它，但它可能會使細菌更難蠶食可用的營養物質，這意味著它必須有能力利用它可以獲得的任何東西。
---
有關沙門氏菌如何侵入宿主細胞的更多詳細資訊，以及精彩的動畫，請訪問此處。
---
參考文獻 1：Steeb B, Claudi B, Burton NA, Tienz P, Schmidt A, et al. (2013) 多樣化宿主營養物質的並行利用增強了沙門氏菌的毒力。PLoS Pathog 9(4): e1003301. doi:10.1371/journal.ppat.1003301
參考文獻 2：(2005) 一種新穎的資料探勘方法系統地將基因與性狀聯絡起來。PLoS Biol 3(5): e166. doi:10.1371/journal.pbio.0030166