抗菌素耐药性兴许是本世纪一道难题，因为如此一来传染性疾病躲过甚至免疫了我们大部分药物的药效，我们努力在用其他的方法制服传染性疾病。细菌感染经常会在经过了反复的抗菌素治疗之后仍然存在，像是催生了1999年的一次粪便移植的梭状芽孢杆菌。
但抗菌素耐药性并不总该为持续感染担责，以经典达尔文学说来看，抗菌素耐受细菌产生自遗传性的突变，如果一定数量的细菌接触抗菌素后其中一个个体发生基因突变，从而使这种细菌能够存活下来，那么所有这一细菌中的其他个体都会被杀死，唯独这个幸存者会继续生长分裂。最终所有由其衍生的后代都会遗传这一突变的特性，耐药性因而诞生。
相较之下，一些持续感染也可由特殊的细胞引起——持留菌，这种细菌的新陈代谢与分裂速度都较慢，持留菌不会被抗生素杀死，但这些细菌会产生对于药物非常敏感的后代。细菌细胞是如何成为持留菌的呢？一种情况是由于免疫细胞的吞噬。
2010年，索菲·赫莱茵与她的同事们证实了小鼠感染沙门氏菌时，一定比例的细菌细胞会变为不再分裂的持留菌。为了跟踪这些细胞，她使用了一种她称为“荧光稀释法”的技术。她让沙门氏菌细胞在接触到一种化学物质时释放出一种荧光蛋白质。撤去这种化学物质后，随着细胞分裂，每个子细胞都只能携带半份这种荧光蛋白质，这样一来整个细菌群落的荧光蛋白质数量便持续下降。
或者至少对群落中大多数细菌来说是这样。免疫细胞内的细菌，即所谓的巨噬细胞，覆于其上的荧光物质在感染时依然很亮，这就表明这些细胞并未继续分裂与生长。而今，赫莱茵继续向人们展示这些不再生长的细菌细胞最终变为持留菌，为再次的感染埋下隐患。
在感染的几分钟里，一定比例的细菌被巨噬细胞吞噬，这是机体对病原体的正常反应的一部分，一些细菌被吞噬复制，另一些则不然（这些实验中未被复制的细菌都保持住了它们的荧光物质）即便这些无复制个体在被封入消化性细胞器72小时后，一旦获得自由，其中的百分之二十仍完全有可能继续生长。“这可能是二次感染的原因。”
那么含有持留菌的细胞又会怎样呢？巨噬细胞在进行吞噬时，会将细菌吞入其内部强酸性的消化液泡中，那里的环境——酸性且营养很少。这碰巧诱发了沙门氏菌的持留。除了这些外部条件，另外还有14种基因元素是形成持留所必备的。奇怪的是，非致病性大肠杆菌也以一种不同的机制形成持留菌，其运用的是不同的基因且不需经过巨噬细胞。
巨噬细胞液泡的吞噬使得沙门氏菌进入一种静止状态，其中一些个体会继续复制，一些会凋亡，还有一些会保持休眠状态，但是一些仍然保持着代谢的活力，一旦被释放便会继续生长。作者们猜测这种异质性会帮助细菌躲过与抗菌素的遭遇，还有机体免疫系统对感染的肃清。
【本文由大轩独家授权中国数字科技馆使用，未经许可请勿转载。商业或非商业使用请联系中国数字科技馆】
京公网安备11010502039775号
