本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
从细胞内细菌的角度来看，人体实际上只不过是一个它们必须生长和茁壮成长的栖息地。虽然这个特殊的栖息地可能具有稳定的内部条件，并且比广阔的开放世界竞争更少，但它也有其不利之处，即持续不断的免疫系统攻击，以及缺乏可用的营养物质。在土壤里，营养物质可以被发现和利用，但在活体生物中，它们正在被宿主细胞使用和封锁。
因此，为了生存，内部细菌必须找到从受感染细胞中窃取和隔离营养物质的方法。《PLoS Pathogens》（参考文献 1）最近发表的一篇论文展示了感染大鼠细胞的沙门氏菌如何设法找到足够的营养物质来生长和发育。
为了探索细菌可能利用哪些途径摄取营养物质，研究人员使用了计算和体外实验来研究适合代谢的蛋白质和基因。他们的发现是，在感染后，沙门氏菌能够调动其基因组的很大一部分，以进行代谢反应。
支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
沙门氏菌并没有仅仅专注于利用宿主细胞中的一种特定代谢物（即拥有大量代谢葡萄糖的途径），而是能够利用多种多样的宿主分子，而没有偏好任何一种。向已建立的沙门氏菌菌落中添加葡萄糖或甘露醇都会导致生长增加。下图 A 显示了添加到细胞中的营养物质的示意图，而图 B 显示了结果。发现的 CFU（菌落形成单位）越多，看到的生长就越多
进一步的实验，结合计算数据，表明沙门氏菌在宿主细胞内部使用各种化学成分不同的营养物质来生长；包括不同的脂质、碳水化合物、氨基酸、核苷和各种维生素原。这确实意味着沙门氏菌需要大量的基因来处理营养，但从好的方面来说，一旦它进入细胞，它就更有可能依靠它可以获得的少量食物来生长和存活。
为什么沙门氏菌需要如此广泛的不同代谢途径，而其他细胞内细菌（包括大肠杆菌）更乐于依赖于少得多的途径？论文中给出的一个潜在解释是由于沙门氏菌在宿主细胞内生活的条件。为了保护自己免受细胞防御系统的攻击，细菌安全地包裹在细胞内的液泡中。虽然这确实阻止了细胞破坏它，但它可能会使细菌更难蚕食可用的营养物质，这意味着它必须有能力利用它可以获得的任何东西。
---
有关沙门氏菌如何侵入宿主细胞的更多详细信息，以及精彩的动画，请访问此处。
---
参考文献 1：Steeb B, Claudi B, Burton NA, Tienz P, Schmidt A, et al. (2013) 多样化宿主营养物质的并行利用增强了沙门氏菌的毒力。PLoS Pathog 9(4): e1003301. doi:10.1371/journal.ppat.1003301
参考文献 2：(2005) 一种新颖的数据挖掘方法系统地将基因与性状联系起来。PLoS Biol 3(5): e166. doi:10.1371/journal.pbio.0030166