細菌不斷演化以求生存。其中一個主要後果是，許多有害微生物對抗生素和消毒劑的抗藥性日益增強，對醫學和公共衛生構成嚴峻挑戰。但並非所有細菌都有害。事實上，許多細菌對維持人體健康至關重要。現在，科學家們正在探索是否有可能影響細菌的行為，而不是單純地試圖消滅細菌。
在人體口腔內，細菌幾乎處於持續的溝通狀態。口腔中約有 700 種細菌，其中許多透過一種稱為「群體感應」（quorum sensing）的過程交換化學訊息。其中一些微生物利用稱為 N-醯基高絲胺酸內酯（AHLs）的訊號分子進行溝通。
來自生物科學學院和牙醫學院的研究人員，著手調查這些細菌訊號如何塑造口腔微生物群，以及干擾這些訊號是否能有助於預防有害的牙菌斑堆積，同時保留健康的細菌。他們的研究結果發表在 npj Biofilms and Microbiomes 期刊上，未來可能影響遠超牙科領域的治療方法。
科學家鎖定細菌溝通
研究團隊發現了口腔細菌互動的幾種重要模式。
「牙菌斑的形成是有順序的，就像森林生態系統一樣，」生物科學學院副教授兼該研究資深作者 Mikael Elias 表示。「像鏈球菌（Streptococcus）和放線菌（Actinomyces）等先驅物種是簡單群落中的初始定居者——它們通常無害，並與良好的口腔健康相關。越來越多樣化的晚期定殖者包括『紅色複合體』細菌，如齒垢普魯氏菌（Porphyromonas gingivalis），這與牙周疾病密切相關。透過干擾細菌用來溝通的化學訊號，可以操控牙菌斑群落，使其保持或恢復到與健康相關的階段。」
氧氣水平改變細菌行為
研究人員還發現，氧氣在決定這些細菌訊號如何影響牙菌斑生長方面，扮演著出乎意料的重要角色。
「特別引人注目的是氧氣供應如何改變一切，」首席作者 Rakesh Sikdar 說。「當我們在有氧條件下阻斷 AHL 訊號傳遞時，我們觀察到更多與健康相關的細菌。但當我們在無氧條件下添加 AHL 時，我們促進了與疾病相關的晚期定殖者的生長。群體感應在牙齦線上方和下方可能扮演非常不同的角色，這對我們如何處理牙周疾病的治療方法有重大影響。」
這項發現表明，細菌溝通的方式會因細菌在口腔內不同位置的生活而有所不同。這個見解有助於研究人員設計更具針對性的方法來控制牙齦疾病，並維持更健康的微生物平衡。
未來治療可保護健康細菌
研究的下一階段將檢視細菌訊號在口腔不同區域以及患有不同階段牙周疾病的患者之間有何差異。
「了解細菌群落如何溝通和組織自身，最終可能為我們提供預防牙周疾病的新工具——不是透過對所有口腔細菌發動戰爭，而是透過策略性地維持健康的微生物平衡，」Elias 說。
研究人員認為，這種策略最終可以擴展到口腔健康之外。微生物群失衡，稱為「菌群失調」（dysbiosis），已被證實與全身的許多疾病有關，包括某些癌症。科學家希望這些發現能為未來引導微生物群落走向更健康狀態，而非完全消除細菌的療法奠定基礎。
