诺安科普系列-走进噬菌体

• 2003年，澳大利亚一位患者因为喉咙痛（链球菌）而演变成一场危及生命的耐药细菌感染。他陷入中毒性休克，为了挽救他的性命，医生不得不截去他的四肢。

• 2009年，河北省保定市一大型养殖场被查出肉鸡体内抗生素严重超标。经查实，此养殖场的鸡食用的都是添加了多种激素和抗生素的饲料。

• 2014年4月30日，WHO发布报告称，抗生素耐药性细菌正蔓延至全球各地。随着抗生素的滥用，超级耐药菌株正悄无声息地进入人类生活中，危害着人体及动物的健康。

•噬菌体，作为一类侵袭细菌的特殊病毒，正在越来越多地被人类所利用。

认识噬菌体

噬菌体(bacteriophage, phage)是感染细菌、真菌、藻类 、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。作为病毒的一种，噬菌体具有病毒的一些特性：个体微小；不具有完整细胞结构；只含有单一核酸。可视为一种“捕食”细菌的生物，一旦离开了宿主菌，噬菌体既不能生长，也不能复制。

噬菌体的生物学形状

噬菌体的体积小，其形态有蝌蚪形、微球形和细杆形，以蝌蚪形多见。噬菌体是由核酸和蛋白质构成。蛋白质起着保护核酸的作用，并决定噬菌体的外形和表面特征。其核酸只有一种类型，即DNA或RNA，双链或单链，环状或线状。

噬菌体的分类

噬菌体主要分为烈性噬菌体和温和噬菌体两类。烈性噬菌体侵入细菌后，马上进行营养繁殖，直到使细菌细胞裂解方才善罢甘休。而温和性噬菌体进入细菌细胞内先“潜伏”下来，不但不损伤寄主细胞，反而和寄主的基因组同步复制，等待时机。如果受到外界因素的刺激，比如受到辐射，那么，潜伏的噬菌体会毫不犹豫地“冲”出寄主细胞，从而导致细菌死亡。

噬菌体的特点

•分布广：噬菌体是病毒中最为普遍和分布最广的群体，而且经常都伴随着细菌。通常在一些充满细菌群落的地方，如：泥土、污水、动物的内脏里，都可以找到噬菌体的踪影。世上蕴含最丰富噬菌体的地方就是海水 。

•繁殖速度快：一个噬菌体侵入细菌之后，几个小时的时间内就会复制出数以千计的噬菌体并释放出来，然后新的噬菌体又会进入新的循环。

•特异性强：噬菌体往往都有各自固定的“食谱”。像专爱“吃”大肠杆菌的噬菌体和专“吃”沙门氏菌的噬菌体等等。根据这一特性，科学家可以从细菌的分布中大致判断出噬菌体的分布情况。

•安全性高：噬菌体只针对特定的宿主菌，而不会侵蚀到其他有益菌群。

噬菌体的治疗方法-鸡尾酒疗法

噬菌体治疗的第一步，是体外分离验证。培养从患病处分离的致病菌，形成不同的菌落，一个菌落就是一类相同的致病菌。之后选取大量噬菌体，一种一种分别与致病菌共培养，看其是否可以感染菌落，从中找到几种可以感染菌落的噬菌体。接下来，测试这几种噬菌体对其他菌落的感染效率，尽管发现并不是每一种噬菌体都能感染杀灭所有的菌落，但是如果将多者联用，则可以杀灭大部分致病菌。当致病菌大大减少之后，机体免疫系统会杀灭剩余细菌，从而痊愈。这种噬菌体联用的疗法，被称为“鸡尾酒疗法”。

噬菌体的应用

•噬菌体疗法在畜牧业中的应用

国内养殖业常常受到畜禽肠道腹泻病的困扰，此病主要是由大肠杆菌、沙门氏菌、产气荚膜梭菌等致病微生物引起。随着耐药性细菌的大量出现，用具有专一性强、不易产生抗性等优点的噬菌体疗法受到重视。利用噬菌体疗法可以降低羊羔、仔猪和雏鸡患大肠杆菌肠道疾病的机率。

• 噬菌体疗法在水产养殖中的应用

爆发性疾病的频繁发生给水产养殖业造成巨大的经济损失，细菌性疾病噬菌体疗法在水产养殖业具有良好的应用前景，通过喂食含噬菌体的食物可以有效清除致病细菌。

• 噬菌体疗法在治疗人类疾病中的应用

噬菌体疗法首先在人类疾病治疗中得到应用。1921年，Bruynoghe和Maisin率先用噬菌体制剂治疗葡萄球菌引起的皮肤感染。此后噬菌体广泛应用于耳喉科、口腔科、眼科、皮肤科、儿科及肺部疾病等的治疗。随着抗生素的出现，噬菌体疗法被渐渐忽视。Kutter 等报道噬菌体疗法治疗或预防人类疾病具有极大的潜力，指出通过实践和试验等方法最终使噬菌体疗法商业化是避免此疗法被忽视的关键。