

或許你不熟悉“細菌生物膜” 這個詞,但它其實并不鮮見:河邊石頭上滑溜溜的一層東西、蓄水池底黏糊糊的膠狀物質、牙齒表面的牙菌斑……任何有水分和可供附著表面的環境都可能存在細菌生物膜,甚至植入人體內的起搏器和導管上也不例外。
滑膩膩的細菌生物膜究竟是什么?
當浮游細菌黏附到一個實體表面后,便會開始分裂繁殖,并合成、分泌黏膠狀的胞外基質(主要為糖、蛋白質、脂質等),形成菌落。如果環境適宜,一個地方就會有很多細菌放棄四海為家的生活而嘗試定居,隨后多個菌落融合生長,形成細菌生物膜。也就是說,細菌生物膜是由多個細菌菌落聚集而成的,好比一所容納無數細菌生活的“巨宅”。
不過,等到細菌生物膜內的細菌數量多到一定程度時,膜內的酶或外部環境就會導致這個“巨宅”被破壞,其內部大量的細菌被釋放出來,擴散到其他地方,為下一個細菌生物膜“巨宅”添磚加瓦。

事實上,大多數細菌的生存方式都是以細菌生物膜為主,以浮游狀態為輔。這是因為生物膜“巨宅”能為細菌帶來許多生存優勢,就如同房子能為人類提供保護一樣。為什么這樣說呢?
第一,生物膜就像一處避難所,其中的水分和營養物質能為細菌提供穩定的生活環境,而且厚厚的黏性胞外基質將細菌包裹起來,牢牢地黏附在各種物體表面,很難被擦除干凈。
第二,生物膜中的細菌組成了團結友愛的大家庭,它們可以感應其他同胞分泌的化合物,然后靠著這些化學信號通信“交流”、互補配合,調控基因表達。

正所謂團結就是力量,細菌生物膜中細菌的整體耐藥性要比浮游細菌強100~1000倍。此外,某些細菌還會制造“生化武器”——水解酶,當這些細菌在生物膜中使用“水解大法”時,抗菌藥可能還沒穿透生物膜就因水解而失活了。
第三,在生物膜內的不同位置,細菌的營養狀態、生長速度和機能狀態都不盡相同。由于營養供給不夠,部分細菌長期處于饑餓狀態,幾乎停止生長繁殖。不過塞翁失馬焉知非福,這些處于饑餓狀態的細菌對抗菌藥物并不敏感,因此其生存概率比活躍的細菌要大得多,等到抗菌藥停止進攻,存活下來的這一點兵力就會利用同類遺留下的營養物質生長繁殖,只需要數小時即可“卷土重來”。

據估計,60%~80%導致人類患病的細菌都是在細菌生物膜的保護下生存的。細菌生物膜類感染是慢性頑固性細菌感染的常見原因,而細菌生物膜內釋放出來的浮游細菌往往會造成慢性感染急性發作。要想防治細菌生物膜類感染,最根本的措施就是不接觸細菌,可惜這根本無法實現。在科學家徹底攻克細菌生物膜類感染之前,保持健康的生活習慣才是行之有效的方法,因為大自然饋贈給我們的免疫系統才是真正的“魔法”,只有這個“魔法”才能打敗細菌“膜”法。