「孤兒」細菌與「十大細菌要犯」
我們的每日生活，面臨非常多疾病的挑戰。雖然人類有防禦系統（免疫系統），但還是不面會生病。
自從巴斯德發現了細菌是讓物質腐敗的原因後，人類開始重視細菌、研究細菌。但是，這個研究，卻是嚴重「偏食」的喔！
怎麼說呢？最近的研究發現，將近四分之三（74%）的細菌沒有人研究。而有10種細菌的研究論文，佔了全體細菌論文的半數。
這個研究，是由美國密西根大學的Paul Jensen教授自己完成的。他從PubMed資料庫中擷取了大約從1980年到2024年11月1日的文獻（大約涵蓋了44年）。由於是從PubMed資料庫擷取的，所以是以英語文獻為主（雖然PubMed也收錄其他語言的文獻，但需要有英文摘要才能被收錄）。
他主要是搜尋標題和摘要中提到的細菌名稱，所以如果細菌名稱只有出現在正文中，那就不會列入了。也就是說，像最近這些年常見的大規模的比較不同的細菌家族的文獻，因為只有「主角」會出現在標題與摘要，這些小配角們就不會被列入啦。當然，像那樣的論文，究竟要不要把那些細菌家族算做有研究？或許也是要再想想。
他的主要發現包括：在所有細菌研究文獻中，僅有10個物種就佔據了一半的研究論文數量。
另外，他發現74%的已知細菌物種從未被研究過（考慮到他只有搜尋標題與摘要，或許這個比例還是需要再討論的），而超過九成的細菌學文章只研究了不到1%的物種。
他的一個發現比較讓人擔心的是：在1990-2020年間，每個研究物種的論文發表數量下降了60%
為什麼會有這種「偏食」的現象呢？他認為主因是因為科學界長期集中研究少數「模式生物」（model species）。造成的結果就是，如第94名（考慮到細菌共有43,409種，94名算蠻受關注的啦）的「奧奈達希瓦氏菌」（Shewanella oneidensis），受到引用的次數也比大腸桿菌少201倍。由於學界不只是重視出版，也重視引用次數（被引用代表大家覺得論文很重要），這樣自然也會影響到大家研究「孤兒」細菌的意願。
當然，另外一個原因是，通常被選定為模式物種的生物，就會投入比較多的資源去研究它，所以，如果發現一個未知的基因需要研究，往往也會比較容易著手。這大概也是為什麼細菌的研究如此「偏食」的原因之一吧！其實植物的研究也很偏食啊，所以我每次看到用比較特別的植物做的研究，都會如獲至寶呢！
所以，「十大細菌要犯」是哪些呢？
根據論文圖1B的數據，「十大細菌要犯」的清單如下：
1. 大腸桿菌 （Escherichia coli），出版了312,057篇論文，佔總細菌論文的21%。大腸桿菌是重要的模式物種，又是開啟古典分子生物學的重要物種，會有這麼多論文當然不意外。而大腸桿菌的O157會造成出血性腹瀉，所以在疾病研究上也很重要！
2. 金黃色葡萄球菌 （Staphylococcus aureus），出版了130,288篇論文，佔總細菌論文的8.8%。金黃葡萄球菌是重要的致病菌，尤其其中的抗甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA, Methicillin-resistant Staphylococcus aureus），這是最廣為人知的超級細菌之一。不受到關注，好像很沒天理喔？
3. 綠膿桿菌 （Pseudomonas aeruginosa），出版了75,757篇論文，佔總細菌論文的4.9%。綠膿桿菌是一種機會性感染病原，在免疫受損的病人中特別容易發現。一般感染肺部及泌尿道，或者在燒傷、傷口及其他血液感染的病人中造成敗血病，甚至肺炎。
4. 結核分枝桿菌 （Mycobacterium tuberculosis），出版了51,850篇論文，佔總細菌論文的3.5%。結核分枝桿菌就是引起俗稱「肺癆」的結核病，雖然長得慢，但是並不容易治療。常常有病人因為「藥要吃那麼久」（記得是六個月），所以就忘記吃或不吃，造成抗藥性結核病愈來愈多。
5. 枯草桿菌 （Bacillus subtilis），出版了44,943篇論文，佔總細菌論文的3.0%。枯草桿菌是「益菌」，廣泛使用在食品和飼料添加劑上，如日本的納豆和韓國料理中的清麴醬，都需要枯草桿菌來幫忙。近年來也開始使用在種子保護及生物防治上，在水產養殖中的應用也相當廣泛。
6. 肺炎克雷伯氏菌 （Klebsiella pneumoniae），出版了29,409篇論文，佔總細菌論文的2.0%。肺炎克雷伯氏菌可以在人類，特別是免疫力低下的個體造成肺炎、尿路感染、菌血症等等感染症，也是醫院裡聲名狼籍的院內感染菌。不過，近年來社區感染也漸漸增加。在台灣的糖尿病病患中，克雷伯氏菌經常是造成肝膿瘍（liver abscess）的病原。
7. 肺炎鏈球菌 （Streptococcus pneumoniae），出版了27,485篇論文，佔總細菌論文的1.9%。肺炎鏈球菌當然會讓人得肺炎，但是它還可以導致成人感染細菌性腦膜炎，也是中耳炎的頭兩種病原之一。由肺炎鏈球菌引致的肺炎是在年幼或年長的人中最經常出現。另外，第一個證明DNA是遺傳物質的實驗，就是用肺炎鏈球菌做的。
8. 單核細胞增生李斯特菌 （Listeria monocytogenes），出版了21,359篇論文，佔總細菌論文的1.4%。簡稱單增李斯特菌的這隻菌，是李斯特菌症的病原體。它主要透過食物傳染，是最致命的食源性病原體之一，感染者有二至三成的死亡率。單增李斯特菌在美國每年約引起2500個病例、500人死亡，其致死率甚至高過沙門氏菌及肉毒桿菌。
9. 沙門氏菌 （Salmonella enterica），出版了19,892篇論文，佔總細菌論文的1.3%。沙門氏菌會引發腸胃炎，嚴重要住院。我曾認識一個人，他就是因為吃了沒烤熟的雞肉得了腸胃炎，住院住了兩週，後來一看到肉就反胃，從此變成素食者。更不用提令人聞之色變的傷寒桿菌（Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhi），是造成傷寒的病原，嚴重會因腸穿孔、腸出血死亡。另外，有些感染過的病人雖然痊癒，卻會變成無症狀的帶原者，會時時排出細菌，造成他人感染（記得「傷寒瑪麗」嗎？）。
10. 砂眼衣原體 （Chlamydia trachomatis），出版了14,502篇論文，佔總細菌論文的0.98%。會導致砂眼，還會導致人類泌尿生殖系統的感染，女性比男性更容易得。我讀小學的時候，每次第二節下課（有20分鐘），學校就會廣播請有砂眼的同學到保健室讓校護塗藥，這成為我童年的記憶之一。
這「十大細菌要犯」的論文佔據了所有細菌研究論文約51%，意味著研究資源高度集中在這些物種上。這些細菌之所以受到如此多的關注，主要是因為它們與人類健康密切相關（如致病菌）、在工業上具有重要應用價值、容易在實驗室中培養和研究、已經建立了完善的研究方法和工具。
不過，這個分析僅包含細菌，並沒有涵蓋病毒、古菌和真菌等。另外，也沒有包含研究整體微生物群或微生物組的論文。
因為個人的偏好，我看了一下論文中列出來（只有前50名）的名單中，是否有植物病原菌。結果只找到兩種，一種是可以感染多種植物，造成斑點病、潰瘍等症狀的假單胞菌（Pseudomonas syringae），名列第33名；另一個則是植物研究者的好幫手，大名鼎鼎的農桿菌（Agrobacterium tumefaciens），第34名。農桿菌會導致植物長冠瘤（crown gall disease），但也因為會把自己的基因插入植物，成為植物研究者用來做轉殖植物（基改作物）的好幫手。
這項研究突顯了微生物學研究中的嚴重不平衡現象，雖然拉肚子、肺炎、砂眼、肺結核、超級細菌當然很重要，但是不代表其他的細菌就不重要（我想大家應該都還記得去年的邦克列酸事件吧？）。或許應該要撥出一些經費來資助其他的細菌的研究，比方說唐菖蒲伯克（霍爾德）氏菌（Burkholderia gladioli）的研究就很重要...邦克列酸可是要人命的啊！
參考文獻：
Jensen, P. A. (2025, January 4). Ten species comprise half of the bacteriology literature, leaving most species unstudied. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2025.01.04.631297
