夏威夷大学马诺阿分校研究人员在《美国国家科学院院刊》发表的一项研究显示，夏威夷短尾乌贼与其细菌共生伙伴发光弧菌（Vibrio fischeri）之间的关系，作用不止于提供生物发光能力。研究称，细菌产生的一种蛋白质对乌贼的正常发育具有关键意义。

夏威夷短尾乌贼生活在夏威夷沿海水域，依靠生物发光实现伪装并躲避捕食者。该能力来自其与发光弧菌的专属共生关系：乌贼从海洋环境中招募这种细菌，并在体内形成稳定共生。

论文第一作者Jill（Kuwabara）Smith表示，团队发现乌贼宿主在正常发育过程中需要细菌共生体提供的一种蛋白质。她在开展该研究时为夏威夷大学马诺阿分校海洋与地球科学技术学院太平洋生物科学研究中心的博士后研究员。

研究聚焦于细菌分泌的外膜囊泡。外膜囊泡是许多细菌从细胞表面释放的微小囊泡，可携带蛋白质、酶或遗传物质；在致病菌中也可能包含感染相关因子。此前研究已发现，发光弧菌的外膜囊泡中含有一种名为SypC的蛋白质，并被认为对启动宿主与微生物的连接过程十分重要。

在最新研究中，研究人员提出SypC在乌贼体内还具有新的作用：当细菌及其囊泡进入宿主体内后，SypC会促进发光器官本身的发育。团队进一步发现，若细菌囊泡缺失SypC，乌贼宿主会出现明显的发育障碍。

为追踪SypC在宿主体内的行为，研究人员将荧光标记化学连接到SypC上，并使用荧光共聚焦显微镜观察其在乌贼体内的移动路径，同时比较有无SypC条件下乌贼的基因表达差异。结果显示，血细胞（负责清除致病微生物的免疫细胞）会与细菌囊泡相互作用，并将细菌运送至远端部位；研究称该过程对发光器官的诱导发育至关重要。此外，在缺失SypC的情况下，乌贼体内共有138个基因的表达发生变化。

Smith表示，除提供发光能力外，发光弧菌还会促使乌贼器官发育，并影响涉及多种功能的基因健康表达。

论文资深作者、夏威夷大学太平洋生物科学研究中心荣休教授、加州理工学院/卡内基科学帕萨迪纳高级科学家Margaret McFall-Ngai指出，动物微生物组通常十分复杂，难以明确每一种细菌在与宿主进行分子层面“对话”时的具体贡献；而该研究体系中，乌贼在自然条件下只与一种细菌物种互动，使双方交流更易被解析。

研究还提到，人类肠道细菌同样会分泌外膜囊泡，这些囊泡可被血液吸收并运送到远端组织，从而影响组织功能。但由于人类肠道内细菌物种数量多、物理环境庞大，相关研究更具挑战。相比之下，夏威夷短尾乌贼幼体体型仅几毫米，便于通过共聚焦显微镜以高分辨率观察宿主—微生物相互作用。

Smith现为‘Iolani学校科学教师。她表示，团队的目标之一是识别从较低等动物到人类在进化上保守的共生特征，并据此为哺乳动物系统的研究提供线索。她同时提到，过去35多年里，乌贼—弧菌系统持续为生物医学研究提供参考。