包含膿包、喉嚨炎，或是結核病等，多數感染性疾病的共通特徵是由一群「合作無間」的致病細菌所造成。這些細菌往往具有高度抗藥性，使傳統抗生素束手無策。然而以色列內蓋夫本古里安大學（Ben-Gurion University of the Negev）的研究團隊近日找到自然界中存在的新解方：源自珊瑚共生菌的天然分子，可干擾細菌之間的化學通訊，並削弱其致病能力。
這項研究由該校生物技術工程學系Ariel Kushmaro教授與Karina Golberg博士帶領的環境生物技術實驗室完成，成果已發表於國際知名期刊BMC Biology。他們想知道，細菌的化學溝通訊號能否抑制有害細菌？
固定棲地的細菌，能透過化學訊號分子「辨識」彼此與「協調行動」，這種機制稱為 群體感應（quorum sensing）。一旦訊號濃度達到某個閾值，細菌就會集體啟動特定基因，例如分泌毒素、形成保護層或建立膠狀生物薄膜（biofilm）。這層「黏膠狀結構」能抵抗抗生素與免疫細胞的攻擊，也是造成慢性感染與醫療器材污染的元兇之一。
Kushmaro教授從自然中獲得靈感，想知道：「是否能利用自然界中的分子，干擾這些細菌的『溝通頻道』，讓它們無法集體作惡？」
研究人員從以色列埃拉特校際海洋科學研究所（Interuniversity Institute for Marine Sciences in Eilat）近海珊瑚的表面，收集並分離超過120種共生細菌。實驗中，他們成功找到一類名為雙吲哚（bisindole）的天然分子群，能改變致病菌的行為與生物薄膜的形成能力。
Golberg博士解釋道：「我們在珊瑚共生菌中發現的這些分子，能選擇性地削弱致病菌的毒性與抵抗能力，而不是直接殺死它們。」這些分子透過干擾細菌的化學通訊網絡，使細菌無法正常形成抗性生物薄膜。更重要的是，它們還能降低細菌的毒素產生，甚至增強抗生素（例如汰百菌素，tobramycin）的穿透力與殺菌效果，讓抗生素在原本難以攻破的生物薄膜中發揮作用。
研究團隊測試了四種高度抗藥、常導致醫院院內感染的細菌株，其中特別針對兩種造成慢性感染且致死率極高的細菌：Pseudomonas aeruginosa（綠膿桿菌）與Acinetobacter baumannii（鮑曼氏不動桿菌）進行試驗。這兩種細菌於自然界中普遍存在，平時對人類無害，卻常於醫院中對於抵抗力薄弱的病患造成威脅，包括尿道感染、細菌性敗血症、傷口及燒燙傷感染，也感染呼吸道，以及污染呼吸治療裝備。實驗顯示，雙吲哚分子能顯著降低這兩種細菌的致病性。當與汰百菌素合併使用時，其中一種分子甚至能提高抗生素穿透生物薄膜的能力，使抗生素殺菌效果倍增。
Kushmaro 教授指出：「本研究的創新在於提出一種不需殺死細菌、而是改變其致病性的新治療思維。傳統抗生素雖能殺菌，卻也容易誘發抗藥性，同時破壞人體內的有益菌群。而這種策略則可在不傷害人體微生物平衡的前提下，抑制病原菌的攻擊力。」
這項研究開啟了利用天然物質「阻斷細菌通訊」的新概念，可能成為未來對抗抗藥性細菌的輔助療法。研究人員認為，這個研究有助於開發新型抗菌藥物，並且不會對必須共生菌造成傷害。
資料來源：
https://www.bgu.ac.il/en/news-and-articles/coral-derived-molecules-disrupt-bacterial-communication/
