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    在細菌分裂后，你通常能夠得到更多相同的東西：一個(gè)細胞一分為二，并產(chǎn)生兩個(gè)完全一樣的拷貝。然而一項新的研究表明，對于導致人類(lèi)肺結核（TB）的分枝桿菌卻并非如此，這或許能夠解釋為什么這種疾病是如此難以治愈。分枝桿菌能夠不對稱(chēng)地分裂，由此生成的細胞能夠按照不同的速度生長(cháng)，具有不同的大小，以及對于抗生素具有不同的易感性，從而至少增加了一些細胞幸存下來(lái)的幾率。研究人員希望這一發(fā)現能夠幫助他們研制出對付這些特別難以殺死的細胞的藥物。

    文章的第一作者、美國波士頓市哈佛公共衛生學(xué)院的免疫學(xué)家Sarah Fortune表示：“真的難以置信，我們直到現在才找出這些基本的東西。但它反映了一個(gè)事實(shí)，即對分枝桿菌的研究還相對不足。”

    據估計，全世界有超過(guò)1/3的人口被結核分枝桿菌所感染。大多數人的免疫系統能夠控制這種細菌，但是一個(gè)千載難逢的機會(huì )卻將1/10的休眠感染轉化為肺結核；這種疾病依然每天導致4000人死亡。肺結核采用半年或更長(cháng)時(shí)間的抗生素結合治療——這是一個(gè)很大的缺點(diǎn)，因為患者通常會(huì )過(guò)早地放棄治療，從而增加了出現對藥物具有抗性的菌株的風(fēng)險。科學(xué)家曾認為，分枝桿菌之所以難以被殺死，是因為即便在那些發(fā)病的病人體內依然存在休眠的細胞，并且這些細胞與代謝活躍的細菌相比對抗生素缺乏易感性。

    然而Fortune和她的同事發(fā)現了第二種更令人驚訝的機制。他們在一個(gè)小營(yíng)養箱中培育了恥垢分枝桿菌——這種細菌與結核分枝桿菌相近，但生長(cháng)速度更快，從而能夠觀(guān)測單個(gè)活體細胞的生長(cháng)和復制。與其他桿狀細菌（例如大腸桿菌）不同，分枝桿菌細胞能夠不對稱(chēng)分裂，從而形成了大小和生長(cháng)速度具有廣泛差異的一系列細胞類(lèi)型。研究小組在日前的美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò )版上報告了這一研究成果。

    通過(guò)用熒光染料標記分枝桿菌的細胞壁，并觀(guān)測新的、未染色的細胞壁在紡錘極的生長(cháng)，研究人員發(fā)現，子細胞主要在它們的“老”極生長(cháng)。隨著(zhù)由細胞分裂產(chǎn)生的新末端越來(lái)越大，細胞也伸長(cháng)得越來(lái)越快。并且隨著(zhù)細胞經(jīng)過(guò)多次分裂，具有許多不同“年齡”的紡錘極逐漸浮現，進(jìn)而導致了各種各樣的生長(cháng)速度。

    重要的是，這些細胞在其對于抗生素的易感性上同樣存在差異——“較老的”、快速生長(cháng)的細胞對于異煙肼和環(huán)絲氨酸更為易感；而“年輕的”、生長(cháng)緩慢的細胞對于利福平則更為易感。Fortune表示：“當我開(kāi)始對分枝桿菌進(jìn)行研究時(shí)，曾設想所有的細菌都是無(wú)法區分的。這是關(guān)于為什么細胞的表型不同的首個(gè)深刻認識。”她說(shuō)，不對稱(chēng)是分枝桿菌保持其群體多樣性的方式，就像病毒通過(guò)發(fā)瘋般地突變來(lái)形成多樣性一樣。

    德國柏林市馬普學(xué)會(huì )傳染生物學(xué)研究所的免疫學(xué)家Stefan Kaufmann表示：“這是一項重要的研究，因為它表明我們對于生物體的認識是錯誤的。”Kaufmann警告說(shuō)，“隨著(zhù)我們著(zhù)眼于單個(gè)微生物，我們發(fā)現了多樣性”，但大多數實(shí)驗都是用恥垢分枝桿菌進(jìn)行的，因此要用結核分枝桿菌加以證實(shí)。但他說(shuō)：“這至少可以部分證明為什么肺結核如此難以治療，并且為合理尋找由能夠殺死不同細菌類(lèi)型的藥物構成的新的組合治療鋪平了道路。”