微生物为了成功的存活和繁殖，不同细菌种类间常存在密切的相互依从关系。多种细菌共同占据同一个栖息地，被称为“群落”。微生物群落的一个常见例子是“生物膜”。生物膜存在于众多慢性感染中包括囊性纤维化、中耳炎和前列腺炎等。生物膜中的微生物通过相互作用，可能会受益于增加的代谢效率、基质的可及性、对环境压力和抑制物耐受的增强、致病性和引起感染能力的增加。皮肤伤口常为细菌群落的存在提供理想的环境，进而对伤口愈合产生显著影响。
介绍
自然界中微生物存活的条件是由其生理特点和（最终是）其基因能力决定的。因此，不同种类细菌间常存在密切的相互依存关系，以便成功存活和繁殖。不同的微生物常会共生一处，即“群落”，而常见的微生物群落就是“生物膜”。生物膜的形成从细菌附着于物理表面开始，然后形成微集落而紧密粘附，并开始分泌胞外基质物（EPS）将自身包埋，从而形成具有强大保护力的微生物群落，生物膜。生物膜中的细菌在形态上和生理上与浮游细菌不同，在大多慢性感染中均有其身影。研究显示生物膜存在于急慢性皮肤伤口中。
上世纪80年代Koch等对微生物与特定疾病间的关系进行了描述，认为致病微生物必须是存在于某种疾病中、可以被分离和培养，接种到健康个体后可以导致相同的疾病。然而，这种情况不适用于与微生物群落相关的感染，尤其是当特定微生物并不总是具有致病性。
慢性伤口总是与多种微生物相关，然而大部分研究是聚焦于伤口中特定致病菌的作用，如绿脓杆菌，而不是不同菌种间的相互作用。近来研究人员开始关注和了解含有不同相互作用的微生物的群落的意义和重要性。
微生物群落的形成
某一表面的特性（如化学、生物学和物理学）能决定在其表面发生的初始微生物学过程。在新近形成的伤口中，多种内源性和外源性的微生物会污染伤口表面。伤口表面的特性会决定哪些微生物会附着、生长和成为早期生物膜的成员。任何表面上的初始定植细菌被称为“先锋”菌种。定植细菌会修饰栖息地和创造一种微环境，鼓励后续定植微生物的附着和生长。如果没有受到干扰和挑战，且条件适宜，那么就可能形成一个复杂的微生物群落。上述演进过程在口腔疾病中已经多有研究，而在伤口中的关注是近些年的事。人们认为随着生物膜的发展，终会形成更加稳定的“极盛群落”。
微生物群落内的相互作用
在伤口环境中，尤其是当存在失活的腐肉组织时，专性厌氧菌是主导微生物之一，尽管伤口会时不时暴露于空气。厌氧菌能够通过与可以在空气中生长的细菌互动而获得应对氧气毒性作用的能力。随着需氧菌生长而消耗氧气，为厌氧菌的生长创造了更适宜的环境。
很多细菌适宜生长的pH范围较窄。当形成生物膜时，这些细菌则可以在更大的pH范围内存活。因此微生物群落能够克服外部环境的限制，而这是通过其代谢创造了一种适宜其存活和生长的微环境。同样，在多重微生物群落中各种营养物质的顺序分解导致一种简单的食物链的形成，在这个生态中，一种微生物的产物可以成为另一种微生物的基质。这一过程最终导致群落中微生物稳态的形成，群落内不同菌种间相互依赖，获得生长和发展所需的基质。
大部分感染是由多种微生物造成（多重微生物或混合感染）。在伤口中，单一微生物可能不足以致病，因而会相互合作。这种情况在牙龈和牙周组织病和下肢溃疡感染中已有发现。
在很多动物模型中，各种厌氧菌和需氧菌的组合被证明可以造成单一菌种无法引起的败血症或疾病水平。这种协同作用（Synergy）在一些伤口致病菌中被证实，例如产黑色素普氏菌、不解糖卟啉单胞菌和微小消化链球菌；不解糖卟啉单胞菌和肺炎克雷伯氏菌；大肠杆菌、脆弱类杆菌和金葡菌。
构成致病协同的机制包括群体保护（对抗吞噬作用和细胞内杀灭）、必需生长因子的产生、局部环境的修改（氧化还原电位）和通过抑制抑制物来保护敏感菌种。这一保护被称为“间接致病力”。在某些情况下，一些致病菌被发现对抗生素敏感，但会在混合感染其他成员的帮助下获得耐药性。对于这些病例的治疗，需要针对所有的成分微生物。
机会致病菌是机体正常微生物群落的成员，可以通过到达平时不易到达的部位、或局部微环境条件的改变而获得致病性。除了协同作用，伤口内的微生物间可以通过群体感应（Quorum sensing）来相互作用。群体感应是微生物群落内细菌间的一种沟通机制，可以使细菌间活动协调、增强细菌毒性和其致病能力。
细菌群落和伤口愈合
细菌在伤口内创造稳定和繁荣的群落的能力和宿主控制细菌群落的能力之间的关系会影响伤口愈合和感染。由于细菌在附着于表面后，可以快速形成其自身的保护性微环境（生物膜），宿主控制这些微生物的能力似乎会随着生物膜群落的成熟而降低。在一个稳定的极盛群落中，需氧菌和厌氧菌之间的相互作用可能会增加其净致病性，强化其造成感染和延迟愈合的能力。
除了产生破坏性酶和毒素对伤口愈合产生直接影响外，混合微生物群落也可能通过促进慢性炎症状态而对愈合产生间接影响（图1）。慢性伤口内持续暴露于细菌导致了炎症反应的持续存在，导致氧自由基和各种水解酶的释放，从而对伤口愈合过程中的细胞学过程产生危害。多种细菌（尤其是绿脓杆菌）释放的蛋白酶已知能影响伤口愈合所必需的很多生长因子和其他组织蛋白质。
总之，生物膜微生物群落和细菌间的相互作用可以通过直接或间接机制对伤口愈合过程产生影响，但仍然缺乏深入研究。我们需要进一步研究以更好的理解生物膜、伤口病理生理机制、感染和伤口愈合之间的关系。
内容转载自@慢伤前沿公众号！
