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果果果的健康小讲座(二)——以毒攻毒?浅谈细菌感染的病毒疗法

上回讲到,人类的尚方宝剑——抗生素已经无法对付日渐猖獗的细菌。而这一期,我们要介绍的是能用来对付细菌的新武器——噬菌体。

顾名思义,噬菌体是感染并从内部蚕食细菌、而对其他生物无直接危害的一种病毒。一旦感染,它们可在细菌内呈几何级增长,最终杀死细菌“破壳而出”,转而寻找新的寄主。

使用噬菌体来对付细菌并不是一个新想法。事实上,早在西方科学家为抗生素的发现欣喜若狂时,苏联科学家就在至于于研究噬菌体疗法,并取得了相当的成效:   当时,他们建立了庞大的研究中心,成功用噬菌体治愈了包括耐药性金黄色葡萄球菌在内的严重感染症。可悲的是,大部分的相关论文都只在国内流通,而有幸被翻译成英文传到西方国家的零星几篇,也因为实验设计不严谨、论文不合写作规范等问题而完全不受重视,一直被放置play到美苏冷战结束。

有图为证:

那么,跟传统的抗生素疗法相比,噬菌体疗法好在哪里呢?

 

(一)病毒普遍存在且无所不能

海洋里,病毒的总量比细菌高一个数量级以上。并且,地球上的任何一种非病毒生物,都对应至少一种能感染它的病毒。换言之,所有细菌都笼罩在病毒的阴影下,没有哪个菌种能逃脱其魔爪。

 

 

(二)病毒能不断进化

抗生素失败的根本原因在于抗生素是死的化合物,但细菌却是生物,能不断变异并进化以抵抗抗生素的侵袭。然而,这招对病毒却完全行不通。有例为证:

 

病毒:逮住你了,死吧!
细菌:太甜了!我改变膜蛋白结构,这样你就进不了门了!
病毒:雕虫小技,你会变,我难道就不会改变识别用的衣壳蛋白吗!
细菌:别,别以为我会认输!看我合成出消灭病毒蛋白质的酶吧!
         
病毒: 图  样  图  森  堡(Too young too simple)!对能快速进化的我来说,这种攻势不痛不痒!
           我的大斧已经饥渴难耐,做好向神祈祷的准备了吗!
细菌:雅蠛蝶!!

在自然界里,共同进化的例子多不胜数。捕食者和猎物的进化过程,实际上就是一场旷日持久的军备竞赛:两边卯上全力对付对方的新武器,一旦跟不上对方的步调,结果可能就是种族的灭绝。跟细菌相比,病毒的繁殖速率更高,变异频率也大,再加上有人类施以援手,病毒很难在这场军备竞赛中败下阵来。

 

(三)病毒具有高度特异性

病毒是具有高度特异性的生物,大部分噬菌体都只能对付一个种(species)甚至少数几个菌株(strain)的细菌,这意味着它们几乎不会波及其他细菌。因此不同于广谱抗生素,噬菌体疗法不会因杀死肠道的无害/有益菌而造成腹泻等副作用。
更重要的是,鉴于病毒的高度特异性、以及细菌和人体细胞的巨大差异,进入人体的噬菌体可说是不可能感染人体的。这就保证了噬菌体疗法的高度安全性。

 

 

(四)噬菌体能自行繁殖

由于噬菌体能在侵入细菌后大量繁殖,医生用药时只需要一个小剂量。
并且,由于能继续繁殖的关系,噬菌体疗法无需像抗生素那样反复注射/服药,一次就能搞定。

 

 

(五)噬菌体能穿透各种防御屏障

细菌会构筑各种防御屏障,让抗生素无法靠近。因此在实验室条件里能杀灭大量细菌的药物,实际进入人体后却未必还能奏效
然而噬菌体有一定的能力穿透这些屏障直达病灶,因此有更明显的疗效。

 

 

好话说了一箩筐,然而噬菌体疗法要大规模应用,还需要克服至少两方面的问题。

(一)必须分门别类地进行大量生产

噬菌体的高度特异性是把双刃剑,因为没有一种噬菌体能同时对付许多种细菌,所以我们不得不分门别类地大量生产分别针对不同细菌的噬菌体。这会大大增加生产成本,从而影响这种疗法的大范围推广。

 

(二)依赖于耗时且有难度的细菌鉴别

想象如下的场景:

 

病人:医生我咳嗽尿血嗓子疼发高烧……(下略)
医生:哦,没问题,来我给你验个血验个痰
病人:然后捏?
医生:然后就没有然后了。等个两天等细菌培养结果出来再说吧
病人:到时我病死了怎么办!

(两天后病人开始服用医生开的药,然后又过了两天)
病人:医生我快死了,你开的药完全不管用
医生:哦?大概是检验室那帮人弄错了,没事,我让他们仔细再培养一次,再忍个两天哈
病人:…………………………………………………

 

 

 

很令人掀桌是不是?遗憾的是,由于噬菌体的高度专一性,医生需要先通过细菌培养鉴别出病原菌才能对症下药。对重度感染、危在旦夕的病人来说,这是不现实的。并且,万一检验出错,那还得从头再来。

但更严重的问题在于,事实上人类目前能培养的细菌品种数只占总量的1%(尽管病原菌里能培养的比例应该高得多)。总之,自然界存在的微生物里有许多是我们无法培养、因此也无从鉴别的。无法被鉴别也就意味着无法用噬菌体治疗,这是本疗法的一大困境。

这就是目前噬菌体疗法的优势和缺点。当然,以毒攻毒什么的只是标题党啦,其实它对人体是无害的

可以看得出,尽管目前还有其不足,这依然是个前景巨大的事业,它也是笔者将来想从事的事业之一。让我们拭目以待,期望在不远的将来,噬菌体疗法能代替抗生素在医疗领域大放异彩吧。

 

 

 

 

永远的豆腐公爵

六年前,在朋友建议之下脑子一热跑去挑战翻译小说;六年后,被朋友一说,心里的某根弦又被触动了—— 始为终,终成始。燃烧吧,我的灵魂,我的生命

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