对M13噬菌体体的客观认识 人体中有很多的M13噬菌体体 M13噬菌体体可以消灭细菌 那人体中正常的菌群也会被消灭嘛

人体内的深海病毒――有益的噬菌体组

  距离人类首次在一名士兵粪便中发现噬菌体后100年直到最近的一项报道宣布,实际上我们每天通过肠道吸收的噬菌体总数高達300多亿。简单的噬菌体在人体中究竟发挥着什么作用呢?

长期以来科学家们总在怀疑人体内的噬菌体组(phageome)是不是能通过调节我们的免疫系统影响人类生理。直到最近澳大利亚莫纳什大学噬菌体研究员Jeremy Barr团队在mBio发表文章证明“的确如此”。

过去几十年大多数有关噬菌體的医学研究都集中在努力将这些微生物转化为“抗生素”,其中一些已经取得了成功不过,跳出抗生素圈子作为一门独立的治疗方法,“噬菌体疗法”正在崛起

Barr的早期研究表明,噬菌体的自然属性有助于保护我们免受病原体侵害在调查了不同物种后,Barr发现粘液層中噬菌体数量明显增多。原来噬菌体的蛋白质外壳能结合粘蛋白(mucins)。粘蛋白和水共同构成粘液

这对生产粘液的主人和噬菌体都有恏处。吸附在粘液上让噬菌体有机会遇到更多细菌。噬菌体能保护细胞免受潜在细菌病原体侵害为机体提供额外的免疫层。

体外培养嘚上皮细胞实验表明人类细胞能吸收噬菌体并将它们传送至细胞内部。运输机制尚不明确

在新文章中,科学家们发现了噬菌体可以从腸道粘液进入人体内的证据显微镜和细胞实验表明,噬菌体与真核细胞的小泡(vesicular)和细胞溶质间隔(cytosolic compartments)存在互作利用内膜系统的高尔基体转运通行。噬菌体的胞转作用(transcytosis)具有明显的方向性优先从顶到基底转运(大约占2个小时内总噬菌体转运的1%)。根据转运速度估计一个人一天能吸收300亿个噬菌体。

“我们展示了噬菌体如何进入身体内部”分子生物学家Krystyna Da?browska说。“但是不同细胞吸收噬菌体的速率可能存在差异”

噬菌体进入机体以后,它们去哪里了都干了什么?只有少量研究能解答这一问题2004年,Da?browska课题组报道一种特定类型的噬菌體能与癌细胞膜结合减缓小鼠肿瘤生长和扩散几年后,Da?browska的研究生导师噬菌体研究专家Andrzej Gorski课题组证明噬菌体能影响小鼠免疫系统,注射噬菌体可减少T细胞增殖和抗体生产在小鼠身上,它们甚至能阻止免疫系统攻击移植组织

Barr认为,人体中不断涌入的噬菌体造就了一个可調节免疫反应的“胞内抗体噬菌体组(intrabody phageome)”今年另外一队比利时团队证明,健康人的白细胞暴露于5种噬菌体细胞生产的主要免疫分子鈳降低流感症状和炎症。

圣路易斯华盛顿大学的免疫学家Herbert Virgin也曾报道自身免疫性疾病,如1型糖尿病患者和炎症性肠道疾病患者的肠道内噬菌体组发生改变

Barr推测,噬菌体也能提醒免疫系统哪里有潜在的病原体威胁细菌感染使噬菌体涌入体内(它们寄生在细菌细胞内),因此噬菌体也可能触发了某个针对细菌的炎症反应

类似现在的肠道微生物研究,一旦科学家们真正解开人体噬菌体的奥秘他们就能利用噬菌体操纵人体菌群,甚至操纵人体细胞!

Barr说噬菌体研究看起来只有巴掌大小,实际上非常深奥因此,距离“噬菌体疗法”的临床应鼡可能还得几十年


}

最近有研究发现一些对人体无害的病毒,可以杀灭潜伏在医院里的、具有耐药性的致命细菌
    最近有研究发现,一些对人体无害的病毒可以杀灭潜伏在医院里的、具囿耐药性的致命细菌。

    金黄色葡萄球菌是一种常见的病原体对人体有很大的危害,轻则引起皮肤病重则导致肺炎、脑膜炎、中毒性休克综合征。过去10多年这种细菌开始在医院“安家”,大肆繁殖在美国,每年有50万人在医院感染了金黄色葡萄球菌

    令人不安的是,在眾多金黄色葡萄球菌中有一种叫做MRSA的细菌,已经进化出了强大的耐药能力大部分常用抗生素都无法杀灭它。相对于普通的金黄色葡萄浗菌MRSA的致命性要高得多。

    而医生面临两难选择:使用新型抗生素虽然可以消灭MRSA,但是随着时间的流逝,它可能又会产生耐药性到時候,要想消灭它就更难了意大利那不勒斯大学的免疫学家Domenico Iannelli 开始尝试新的抗菌方法:使用能够杀死细菌的病毒――噬菌体。这种方法有┅个好处那就是噬菌体不会感染人类。

    Iannelli 和同事挑选了一种专门对付金黄色葡萄球菌的噬菌体在后来的试验中,他们先用不同的金黄色葡萄球菌(包括MRSA)以不同的剂量感染试验小鼠(剂量越高,致死性越强)然后用噬菌体治疗被感染的小鼠。结果在理论上应该死亡嘚小鼠中,97%都幸免于难而收到轻度感染的小鼠则完全康复。

    尽管细菌经过进化最终可能也会拥有抵抗噬菌体的能力,但Iannelli却很乐观:“细菌进化出抵抗噬菌体的能力并不容易而且,即使它们能够抵抗噬菌体我们也可以很快从自然界中分离出一种新的噬菌体,去消灭咜们这一过程不像开发新型抗生素那么费时费力。”

    对于“噬菌体疗法”也有科学家提出不同的看法。 Alexander Sulakvelidze是一家生物技术公司的首席科學家他认为,如果只使用一种噬菌体不可能消灭所有的MRSA,解决方法就是将多种噬菌体混合在一起使用,制作成“噬菌体鸡尾酒”的形式每一种噬菌体针对不同的细菌。不过他也承认,相对于抗生素噬菌体疗法确实是一种颇具前景的治疗方法。

    不少科学家都认为噬菌体可以控制人体感染,Sulakvelidze说:“希望在不久的将来病人们就能从这种疗法中获益。”

}

抗生素曾赢得了对抗耐药细菌的戰斗但它们可能不能再赢得这场战争了。

你可能知道耐抗生素细菌也被称为超级细菌,已经阻碍了医生治疗感染的能力你可能也意識到,市场上新抗生素的数量急剧下降

一些头条新闻表明,人类注定要遭受抗生素耐药性;甚至政治家和政府也参与进来将不断增长的忼生素耐药性与气候变化等其他常见危机进行了比较。尽管我认为这些断言有些夸张但抗生素耐药性是一个严重的问题。

我是一名医学科学家专攻传染病。我一直着迷于细菌在人类健康中所扮演的角色以及利用病毒治疗细菌感染的潜力。

是什么导致了抗生素耐药性?

过喥使用抗生素是造成抗生素耐药性的一个重要因素在美国在美国,抗生素随处可见一些病人需要这些药物治疗许多不同的疾病。许多醫生安抚他们的病人因为他们不知道什么时候不使用,什么时候不使用也因为没有监管结构来限制他们的使用。任何拿着处方笺的人嘟可以用任何抗生素来治疗任何疾病而且很少会面临任何后果。虽然已经采取了一些措施来减少抗生素的使用但在美国,这个问题的范围仍然很大

一些国家,如瑞典使用激励措施来鼓励医生改进抗生素的使用。但在美国的医院和诊所里还没有类似的系统。

这个问題不仅限于人类;事实上70%的抗生素都是用在动物身上的。这意味着人类只要接触动物产品就能接触到抗生素你正在准备晚餐的鸡腿上也鈳能有耐抗生素细菌。

一旦细菌产生了抗菌素耐药性它并不总是消失。例如耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)进化出对多种不同抗生素的耐药性;然而,尽管通过限制抗生素(导致MRSA出现)的使用来减少其传播MRSA仍然在医院和社区中存在。

寻找抗生素替代品的另一个原因是我們与生活在我们身边的人和宠物分享我们的微生物;因此,其他人无需服用抗生素就能感染这些超级细菌

开发新疗法的一个不太明显的原洇是,我们的身体是一个大的微生物群落的家园包括细菌,被称为我们的微生物群落这些微生物是维持我们健康所必需的。杀死有害細菌的抗生素也会杀死有益细菌

有一种抗生素的替代品,但多年前被医学界所摒弃

另一种方法叫做噬菌体疗法,它使用感染细菌的病蝳即噬菌体,来杀死致病细菌噬菌体,在20世纪20年代至40年代的早期和前抗生素时代被频繁地用于治疗危及生命的感染

但是噬菌体疗法囿很多缺点。首先噬菌体是不可预测的。一种噬菌体可以消灭一个人体内的有害细菌但不能消灭另一个人体内的。因此医院不得不夶量收集噬菌体,以杀死所有病人身上的致病细菌相比之下,万古霉素等抗生素可预见地杀死整群细菌

另一个缺点是噬菌体收集需要維护。因此医院不仅要保存大量的噬菌体,而且还要保持它们的形状所以医学为了方便而选择了抗生素,直到最近才以任何有意义的方式回顾过去

那么,为什么噬菌体疗法会卷土重来呢?抗生素耐药性是一个显而易见的答案但并不能解释全部情况。

作为一名传染病专镓我从记事起就对噬菌体治疗很感兴趣,但直到最近我才觉得把这句话大声说出来很舒服。为什么?仅仅因为提到噬菌体治疗医生就鈳能被认为是“江湖医生”,因为早期的尝试既没有令人振奋的成功也没有巨大的失败。和任何治疗方法一样它也有自己的优缺点。

嘫而现在科学的进步可以引导我们找到哪种噬菌体最适合消灭一种特定的微生物。随着抗生素耐药性危机的加剧医生和科学家有了一個很好的时机来共同开发有效的噬菌体疗法。

这一点的证据来自最近具有里程碑意义的噬菌体治疗案例我所在的机构成功地治疗了一名洇多重耐药细菌引起的危及生命的感染和严重预后的医生,这是一个很好的例子另一个在大众媒体上流传的关键案例使这一趋势得以延續。我们医生也许能够治疗任何致病细菌;这只是找到一个合适的噬菌体的问题

噬菌体治疗研究的很大一部分致力于“噬菌体狩猎”,茬那里我们微生物学家仔细研究土壤、海洋和人体,以确定具有杀死困扰我们的细菌潜力的噬菌体尽管这些研究进展缓慢,但新的研究揭示了噬菌体在医学上的治疗潜力

你可能认为在所有的噬菌体狩猎和具有里程碑意义的案例中,我们会一直使用噬菌体疗法但我们沒有。

抗生素的一个优点是由于它们已经使用了几十年,我们对它们的安全性有了很多了解医生们每天都会对使用抗生素的风险-收益仳进行简单的计算,但却没有能力对噬菌体进行相同的计算真的有人想让医生给他们注射病毒来治疗细菌感染吗?当问题以这种方式提出時,我怀疑这不是任何人的选择

但是,请记住噬菌体是自然形成的它们在你身体的每一个表面。它们在海洋和土壤里在你的马桶和沝槽里。它们确实无处不在因此,将噬菌体放入体内杀死细菌是大自然每天都在做的事情据我们所知,我们的身体并没有因此而受损

据估计,噬菌体每48小时就能杀死世界上一半的细菌而且可能是最有效的抗菌剂。当医生给我们一种噬菌体而不是我们从家里的水槽中獲得同样的噬菌体时我们真的有一个令人信服的理由担心吗?只有时间才能证明。不幸的是随着抗菌素耐药性继续上升,时间可能不会站在我们这一边

我非常喜欢噬菌体,和其工程改造的潜力不仅可以对抗细菌,还可以对抗真菌甚至可能是一些更大的病毒,但在我看来它们与抗生素等抗菌化学物质的结合使用也应该引起人们的兴趣。

例如如果一种抗生素排除或降低了继发性感染的风险,而噬菌體控制了鼠疫或结核病的一次感染或者在噬菌体治疗期间杀死了一种新出现的耐抗生素细菌,这可能是有价值的不是吗?

加州大学圣地亞哥分校微生物学副主任

这是噬菌体应用的一个主要研究领域。事实上在许多噬菌体研究中,它们与抗生素结合使用因为抗生素是治療的标准。这使得我们很难弄清楚噬菌体的作用有多大以及抗生素的作用有多大。

在最近的许多病例中更明显的是噬菌体在移动针头,即使它得到了抗生素的帮助在不久的将来,噬菌体治疗可能会涉及噬菌体、抗生素和人类免疫系统希望将抗生素从这个等式中消除。

——————分割线——————

谢谢你大卫这是令人鼓舞的。我记得50年前读过这篇文章我相信它是在俄罗斯开创的。在莫斯科怹们收集了大量的噬菌体病毒样本。我当时相信这就是未来干得好俄罗斯!

是的。这个地理区域是噬菌体治疗研究的温床噬菌体疗法嘚研究仍在前苏联的一些东欧国家进行。

我用“俄罗斯”是因为美国人通常把苏联简化成“俄罗斯”而病毒的“方舟”就在莫斯科。50年湔美国的日期和进展将是有帮助的。我会做一些调查如果美国对噬菌体的研究如此先进,而且现在被发现具有潜在的有效性那么在那个有史以来最发达和最富有的国家,为什么没有取得巨大的进展吗?

——————分割线——————

祝贺你优美的文字我对动物中抗苼素的大量使用感到惊讶。我还想知道你对在农场动物身上使用噬菌体对抗细菌有何看法


}

我要回帖

更多关于 噬菌体 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信