在我们的印象中,病毒往往是引发疾病,甚至癌症的感染源,易变异,治疗方法有限,令人谈之色变。但有一类病毒自从它被发现后,就一直被科学家视为有望治疗细菌感染的药物,那就是噬菌体。
科学家们对噬菌体的研究和改造,甚至早于当前已经普遍使用的抗生素。虽然进展缓慢,但噬菌体疗法正逐渐体现出抗生素所不具备的优势。它们可以在肠炎败血症、身体不同部位感染等疾病中发挥作用。
噬菌体顾名思义,就是一类以细菌为宿主的病毒。噬菌体能感染细菌,并在其中复制繁殖,有时还会直接造成细菌的裂解,释放出来的噬菌体再去寻找下一位宿主。有细菌的地方就有噬菌体,而我们人体内也不例外。在我们的皮肤肠道等部位的菌群中,寄生着高达几十亿的噬菌体。噬菌体感染细菌有一大特点,就是有选择性,一种噬菌体只能感染一类细菌。如果噬菌体的微丝蛋白刚好能跟细菌表面的蛋白质或脂多糖配上对,就好像钥匙插到锁眼里,细菌的大门才会向噬菌体敞开。正是由于噬菌体对细菌的感染存在这一特点,使它具备了抗生素所没有的优势,就是杀菌时有针对性。
【资料图】
目前常用的抗生素,如青霉素头孢菌素、四环素等,吃下去都会杀死一大片细菌。每次感染我们的病原菌可能只有一两种,比如金黄色葡萄球菌等,但抗生素的无差别攻击,也会消灭我们自身的肠道菌群,真正做到“杀敌一千,自损八百”。另一个棘手的问题是,耐药性病原菌越来越多,抗生素对他们来说完全不起作用,因为他们正是逃脱了抗生素的幸存者。经过抗生素的筛选,不耐药的都死了,耐药的反而逐渐发展壮大。有些病原菌甚至能够逃避多种抗生素的打击,而我们对这些多重耐药菌束手无策,只能依靠自身免疫系统去抵抗。
棒状细菌上的多重噬菌体,配图来自图虫网
噬菌体治疗是否已经有成功的临床案例呢?在美国,一位68岁的病人胰脏附近出现了多重耐药的鲍曼不动杆菌感染,在多种抗生素联合作用无效的情况下,病人陷入昏迷,甚至有死亡的风险。为其治疗的加州大学圣地亚哥分校提出了使用噬菌体疗法的申请,并获得FDA的批准,最终病人接受了包含9种噬菌体的治疗,使得细菌感染得到控制,各项生理指标逐渐改善。经过11周的连续治疗,245天的留院观察,病人痊愈并回家重返工作。
另外一项刚刚发表的研究显示,由5种噬菌体混合的鸡尾酒疗法,可以抑制肺炎病人体内多重耐药的肺炎克雷伯菌的繁殖,从而治愈了由其引发的肺炎。
既然噬菌体治疗能够救命,为什么还没有在临床上大规模开展使用呢?噬菌体疗法主要存在两大局限性。第一,噬菌体疗法的标准化比较困难,噬菌体疗法往往不是使用一种噬菌体,而是几种噬菌体的组合。对于不同的感染要设计不同的组合,并进行优化,组合中的噬菌体菌株选错了就不起作用,而选多了又是一种浪费,因此研发的成本比较高,标准化更加困难。
第二,噬菌体治疗也存在耐药性的问题,既然细菌能逃避抗生素的清除,也必然存在能够抗噬菌体的细菌。在治疗病人的一些案例中,科学家们已经检测到能够逃逸噬菌体入侵的细菌,它们通过改变自身细胞表面蛋白的结构,避免细菌体与之结合,有些细菌还能表达破坏噬菌体基因组的酶,实现自我防御。虽然细菌想逃,但噬菌体也不会坐以待毙,毕竟没了宿主自己是生存不下去的。
细菌表面的受体蛋白结构会变,噬菌体尾部的蛋白纤维,也就是用来与细菌结合的部位就跟着变,二者呈现了你追我赶的共进化。另外还有一些噬菌体携带甲基转移酶,可以保护自身基因组不被宿主细菌破坏。噬菌体的这些特性和它快速进化的能力,让科学家们始终对噬菌体疗法充满希望,利用他们自身的特性,加上基因编辑技术等手段,或许会开发出更稳定、更有效的噬菌体治疗药物。尽管前路仍然困难重重,但面对超级耐药菌的威胁,人类可能真的要求助于噬菌体这种最小的微生物,并为噬菌体疗法的研发,投入更多的时间和成本。
本文为科普中国·星空计划扶持作品
作者:赵蓓
审核:陶宁(中科院生物物理研究所副研究员)
出品:中国科协科普部
标签:
上一篇:即时焦点:交流电PK直流电,谁会赢?
下一篇:最后一页
凡本网注明“XXX(非现代青年网)提供”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和其真实性负责。
原标题:《梦中的那片海》收视热度创新高青年奋斗群像引发共鸣讨论中新
2023-06-13 09:49
原标题:剧本娱乐何以成为“Z世代”的“新宠”中青报·中青网记者夏瑾
2023-06-13 09:42
原标题:2023(癸卯)年公祭伏羲大典6月22日甘肃天水举行观古鉴今述伏
2023-06-13 09:51
原标题:电影《远山花开》演绎苏陕协作人民日报西安6月12日电(记者龚
2023-06-13 09:52
原标题:《三体》电视剧导演等受聘为成都世界科幻大会推广大使中新网成
2023-06-13 09:36
原标题:知名女星从楼梯摔下身亡,年仅29岁……母亲决定捐赠其器官据韩
2023-06-13 08:55
原标题:纪录片《何以岭南古粤探源》播出人民日报广州6月12日电(记者
2023-06-13 08:32
原标题:野山书店:从附近出发看见更大的世界中青报·中青网见习记者王
2023-06-13 08:43
2023年6月12日,文化和旅游部、北京大学、抖音集团在国家图书馆举行签
2023-06-13 08:42
原标题:陈凯歌新作《少年时代》定档今晚报讯(记者丁晓晨)由陈凯歌执
2023-06-13 08:52
原标题:熊猫邮局迎“大运”近日,在成都市暑袜街的熊猫邮局旗舰店内,
2023-06-13 07:33
原标题:上海国际电影节首次设立科幻电影周(引题)虚拟世界里电影如何
2023-06-13 05:45
原标题:《流浪地球》导演郭帆:科幻电影无畏向前中新社上海6月12日电
2023-06-12 19:47
原标题:《哈姆雷特》(引题)舞美中西交融,唱段激情澎湃(主题)王润
2023-06-12 15:37
原标题:第十九届中国(深圳)国际文化产业博览交易会线下展会昨日闭幕
2023-06-12 14:35
原标题:直击上海国际电影节(引题)吴京请国际剧组体验“饺子就酒”(
2023-06-12 14:53
原标题:首场圆满落幕(引题)舒淇为张学友演唱会拍摄音乐电影(主题)
2023-06-12 14:34
原标题:夜读丨没想到,这些都是成语!我们说了许多回“中文之美”,今
2023-06-12 14:56
原标题:动作巨制《莫斯科行动》亮相上影节(主题)张涵予跨境缉匪黄轩
2023-06-12 14:43
原标题:打通五座剧场、八大空间(引题)北京人艺院庆日邀观众来“赶集
2023-06-12 13:35
原标题:“北京文物地图”数据库发布北京日报讯(记者鹿杨)6月10日是
2023-06-12 13:53
原标题:历史启迪智慧——(引题)学习历史是人生的进阶(主题)韩昇历
2023-06-12 13:53
原标题:文化和自然遗产日丨重庆涪陵:非遗购物节打造文旅消费新场景工
2023-06-12 13:40
原标题:新型艺术空间释放城市自信与活力(文化只眼)许晴在小区停车棚
2023-06-12 13:42
原标题:土家稀奇哥来京开唱大山深处的歌北京日报讯(记者韩轩)“一笔
2023-06-12 11:34