細菌的微型戰爭：用奈米長矛反擊敵人

在微生物的世界裡，和平共處與激烈的競爭並存，細菌們為了爭奪養分和生存空間，往往會使出各種手段。最近，瑞士巴塞爾大學的研究團隊發現，綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）在遭遇外膜損傷時，會迅速組裝其T6SS奈米武器，並精準地反擊競爭對手。這項研究揭示了細菌如何在微觀世界中進行「微型戰爭」。

研究團隊利用超尖銳的原子力顯微鏡（AFM）尖端模擬了細菌的攻擊，發現綠膿桿菌在細胞外膜受損時，會迅速組裝其奈米長矛——第六型分泌系統（T6SS），並在短短十秒內精準地反擊。這項研究由巴塞爾大學生物中心的Marek Basler教授領導，並與奈米生物學專家Roderick Lim教授合作完成，成果已發表於《科學進展》（Science Advances）期刊。

研究團隊指出，綠膿桿菌的T6SS系統是一種高效的防禦武器，能夠將致命的化學物質注入敵對細菌體內，從而擊敗競爭對手。Basler教授解釋：「我們早就知道綠膿桿菌會在被攻擊時使用T6SS反擊，但我們並不清楚是什麼觸發了這種奈米長矛的組裝：是與鄰居的接觸、有毒分子，還是單純的細胞損傷？」

透過AFM技術，研究人員能夠精確地模擬細菌的攻擊過程。研究的第一作者、瑞士奈米科學研究所博士生Mitchell Brüderlin表示：「我們用針狀的AFM尖端觸碰細菌表面，並逐漸增加壓力，以可控的方式刺穿其外膜和內膜。」結合螢光顯微鏡，研究團隊發現，細菌會在外膜受損時迅速組裝T6SS，並以極高的精準度進行反擊。

然而，研究過程也面臨了不小的挑戰。Lim教授指出：「過去我們只用AFM研究過真核細胞，包括人類細胞。但綠膿桿菌的體積比人類細胞小了十倍以上，要在特定位置刺穿它們並不容易。」

這項研究不僅揭示了綠膿桿菌的防禦策略，也為微生物生態系統中的競爭機制提供了新的見解。Basler教授總結道：「在微生物生態中，生存就是策略。綠膿桿菌的這種精準且迅速的反擊方式，不僅降低了誤傷的風險，還最佳化了成本效益比。這種聰明的戰術讓綠膿桿菌在各種挑戰性環境中佔據了生存優勢。」

參考文獻：Brüderlin, M., Kolesnikov, M., Röthlin, F., Lim, R. Y. H., & Basler, M. (2025). Pseudomonas aeruginosa assembles H1-T6SS in response to physical and chemical damage of the outer membrane. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.adr1713