【资料图】

动物使用称为信息素的化学物质来相互交流、吸引配偶、标记领地和发出危险信号。植物释放挥发性有机化合物来吸引传粉者并击退捕食者。使用分子进行通讯，即“分子通讯”，对人类也很有用，尽管我们没有注意到这种方式——它在我们体内和体表的数万亿天然细菌之间的相互作用中发挥着关键作用。

事实上，人类微生物群(人体内的天然细菌)使用“群体感应”分子来组织自身并与人类宿主进行交流。微生物群对我们的健康至关重要，因为它除了产生某些激素和其他必需分子外，还涉及广泛的生理过程，包括消化和免疫系统调节。

具体来说，肠道微生物群直接影响中枢神经系统，并通过“肠-脑轴”影响宿主的情绪、行为和认知，这是一个通过涉及分子的信号通路将两者连接起来的复杂网络。这种基于体内分子交换的通信对于维持体内平衡(即细胞稳定性)至关重要，并且与许多生理过程有关，例如神经发育和多巴胺代谢。相反，当这些通信网络发生任何故障或微生物群不是最佳状态时，可能会导致严重的病症，包括自闭症谱系障碍和帕金森病。

尽管肠道微生物群具有多重益处，但其数量以及它们在体内的运作情况无法由人类控制，因为它们是生活在我们体内的独立有机体。为了缓解这些问题，一个研究领域探索了可以替代这些生物体的人造替代品，使事情变得更加可控和可预测。最近的研究表明，人造细菌，也称为“合成益生菌”，可以为治疗肠脑轴疾病提供一种有前景的新方法。这些人造细菌将使用分子通信，因为它在生物体中自然发生，但这里是一种使用分子传递信息的生物启发通信范例。

关键词：