它是地球上最危险的微生物,也是人类战胜超级细菌的希望

你见过噬菌体吗,这是一种地球上最致命的病毒,它处于半生不死的状态,在生物体外时保持休眠,一旦进入活的微生物(细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物)细胞体内,便开始复制增殖。

噬菌体与细菌的战争已经持续了数十亿年,噬菌体每天能够杀死数万亿个细菌,堪称细菌杀手。

生物机器

如果你第一次在显微镜下观察到噬菌体,你会觉得震惊,它的头是一个二十面体,就像有三十条边二十个面的方形骰子,好像是有人特意用生物工程编写出来的微型机器人。

它没有细胞结构,主要由衣壳(蛋白质)和遗传物质(核酸)组成,一条长长的尾巴连接它的头部,这条长尾还延伸出数条细长的腿,使它能牢牢吸附在细胞表面。它们无处不在,只要有生物存在的地方,都能发现它的踪迹,它们的总数比地球上其他任何生物(包括细菌)数量的总和都还要多。

你的身体上遍布着噬菌体,在你的眼皮、内脏、鼻孔等部位一共有数十亿只噬菌体在游曳,不过不必太过紧张,它们只杀死细菌,海洋中高达40%的细菌每天被它们杀死。但像其他病毒一样,噬菌体也有重大缺陷。它们需要寄生在宿主体内,才能生存和繁殖,它们不过是携带遗传物质的媒介。

杀死细菌

通常一个噬菌体只会攻击一种细菌,当然也包括具有相似特性的细菌,这些都是它的猎物。噬菌体攻击细菌的过程,就像一枚巡航导弹只会击中被锁定的目标一样。当一个噬菌体发现目标后,它将尾部纤维与受体连接起来,并使用注射器刺穿细胞表面,噬菌体挤压它的尾部,并向细菌注入它的基因信息。

几分钟后,细菌就会被占领。噬菌体侵入的基因信息,逼迫细菌细胞体生产组装噬菌体的生物材料。当细菌内部充满噬菌体时,细菌停止生理活动,并产生一种能在细菌表面穿孔的酶,细菌外壳被打孔,在内外压差的作用下,细菌像炸弹一样爆炸,所有细菌内部物质被释放出来,新产生出的噬菌体开始寻找下一个攻击目标。

超级细菌

在古代,感染细菌是一件可怕的事,这些微小的生物可以随时终结我们。但后来,我们在自然界找到了解决办法,英国细菌学家亚历山大·弗莱明偶然间发现了青霉素,我们有了对抗细菌的超级武器。抗生素是如此有效,以至于我们不再因细菌感染而丧命。但我们越来越多地使用抗生素来治疗一些不太严重的疾病,滥用抗生素的同时,也造就了超级细菌,它们产生了对抗生素的耐药性。

超级细菌正在全世界蔓延开来,到2050年,超级细菌每年杀死的人可能比癌症还要多,割伤、感染或咳嗽可能致命的日子又要回来了。噬菌体作为细菌杀手,这个微型病毒机器人,可能会在未来拯救我们。我们可以注射噬菌体来杀死特定细菌,从而治疗细菌感染。

噬菌体疗法

把数百万噬菌体制剂注射到体内会带来严重的副作用吗?毕竟噬菌体在杀死入侵细菌的同时,可能会杀死正常人体细胞。事实上,噬菌体非常特殊,它们只能侵染细菌和一些原生生物,人类细胞对它们完全免疫。我们体内存有数十亿计的噬菌体,人体与噬菌体处于一种和谐共生的境地。

相比于噬菌体疗法,抗生素疗法就像是无差别地毯式轰炸,杀死一切活物,甚至是对人体有益的细菌。噬菌体疗法就像导弹定点打击,只攻击对我们身体有害的细菌。不必担心细菌会进化出抗噬菌体的能力,因为噬菌体与细菌之间的战争已经持续了数十亿年,细菌在进化,而噬菌体也在进步,在与细菌的较量中,噬菌体一直处于上风。

噬菌体疗法已经在一些常规治疗下无生存希望的病人身上,成功进行了实验,最有说服力的病例来自假单胞菌感染病例。假单胞菌对大多数抗生素具有抵抗能力,常规抗生素疗法无法拯救被感染的病人。但通过注射噬菌体对抗细菌,神奇的是,几周后病患的感染症状完全消失了。

目前噬菌体疗法仍处于试验阶段,而且尚未得到官方认可,但这种地球上最危险的微型生物机器人,恰好能成为我们对抗超级细菌的最后手段。

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