【word】噬菌體在疾病治療方面的應(yīng)用及研究進(jìn)展

1、噬菌體在疾病治療方面的應(yīng) 用及研究進(jìn)展畜牧獸醫(yī) 試驗(yàn)綜遽 噬茵體在疾病治療方面的應(yīng)用 及研究進(jìn)展杜斌 (上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 中圖分類號(hào)$852. 6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)隨著 致病性細(xì)菌耐藥性的加劇，以及患免疫 抑制病的伴發(fā)癥發(fā)生率增高，尋找有效的抗菌制 劑已成為目前現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程的緊急問(wèn)題.在此背 景下,關(guān)于噬菌體治療的研究得到越來(lái)越廣泛的關(guān) 注.1概述噬菌體(bacteriophage簡(jiǎn)寫phage)又稱為 細(xì)菌病毒(bacterialvirus),可以侵入細(xì)菌細(xì)胞 內(nèi),通過(guò)酶作用，破壞細(xì)胞壁，使細(xì)菌裂解，從 而殺 死細(xì)菌早在20世紀(jì)初噬菌體剛被發(fā)現(xiàn)時(shí)，就 只有人提岀用它來(lái)治療細(xì)

2、菌性疾??；1919年D herell曾用噬菌體治療痢疾，這是第一次應(yīng)用 噬菌體治療的嘗試；第一次公開(kāi)報(bào)道的噬菌體治 療嘗試是在1921年，RichardB.和JosephM用噬菌 體治療葡萄球菌性皮膚感染，他們采用注射給 藥,2448h之內(nèi)，感染消退；隨后，又有幾個(gè) 相 似的報(bào)道，鼓勵(lì)人們繼續(xù)研究但是，當(dāng)時(shí)的噬菌體治療研究中也存在很多問(wèn)題, 主要有以下幾個(gè)方面：噬菌體的宿主范 圍窄，由于噬菌體具有高度的特異性，所以很難 篩選到對(duì)某種病原菌的合適的強(qiáng)裂解噬菌體； 噬菌體的純度不高；噬菌體的穩(wěn)定性差；對(duì) 噬菌體不同種之間及噬菌體行為模式缺乏深層次 了解;噬菌體制劑使用條件要求過(guò)高；對(duì)于噬 菌體治療

3、的效率，無(wú)法給出科學(xué)的精確證明 此外,抗生素的迅速發(fā)展及噬菌體上述本身的缺 陷,最終導(dǎo)致了噬菌體治療方法被擱置，直到20 世紀(jì)末,因細(xì)菌耐藥現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，噬菌 體治療方法被重新提岀 2噬菌體治療的優(yōu)勢(shì)收稿日期201卜0卜28 作者簡(jiǎn)介杜斌（1983）,男，內(nèi)蒙古呼和浩特市人，在讀 博士研究生，主要研究方向?yàn)閯?dòng)物分子病毒學(xué) 200240) 1672 9692 (2011)03-0054-02 21指數(shù)增殖Carlton和CarlRMerril在談到 噬 菌體治療時(shí)都指出，指數(shù)增殖的能力是噬菌體 治療的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，因此，指數(shù)增殖在治療細(xì)瓦每一個(gè)裂解周期內(nèi)，每一個(gè)噬菌體都可以產(chǎn) 生200個(gè)子代，

4、即噬菌體將以（200）n增殖 22無(wú)副作用傳統(tǒng)的抗生素在治療細(xì)菌性感 染的 同時(shí)，會(huì)殺死消化道中的正常菌和有益菌， 從而破壞微生態(tài)的平衡，導(dǎo)致其他耐受性致病菌的生長(zhǎng)，引起腹瀉，胃腸感染等副作用，進(jìn)而可 能引起機(jī)體的免疫力下降而導(dǎo)致全身性的感染而 噬菌體的治療具有特異性，只針對(duì)致病菌，不 會(huì)影響到其他的菌群 23細(xì)菌很難產(chǎn)生抗性據(jù)報(bào)道,細(xì)菌對(duì)噬 體產(chǎn)生抗性的突變頻率為10,而對(duì)抗生素的抗 性 突變頻率為10烈性噬菌體只有在一定宿主 體內(nèi)存活，能產(chǎn)生相應(yīng)的變異以適應(yīng)細(xì)菌的變 異;而傳統(tǒng)抗生素不具備這種優(yōu)勢(shì) 2.4無(wú)殘留噬菌體具有宿主依賴性的，會(huì)隨 著細(xì)菌宿主的消失而死亡，不會(huì)殘留在動(dòng)物產(chǎn)品 中.2

5、5研制開(kāi)發(fā)的周期短，成本低噬菌體的培育 和生產(chǎn)時(shí)間短，成本低，無(wú)需特殊設(shè)備，通過(guò)簡(jiǎn) 單的離心就可以純化去除細(xì)菌碎片，可在常溫下 長(zhǎng)期保存，便于運(yùn)輸和應(yīng)用 3噬菌體與抗生素的比較 31噬菌體具有高度特異性，只破壞目標(biāo) 可避免發(fā)生二次感染；抗生素破壞的目標(biāo)有致病衡,導(dǎo)致嚴(yán)重的二次感染.然而，高度的特異性 將導(dǎo)致噬菌體治療的局限性，因?yàn)樾枰趹?yīng)用噬體治療前準(zhǔn)確確定引起疾病的病原菌；而抗生素則不需要 207703試驗(yàn)綜述 32噬菌體只在感染部位復(fù)制：抗生素則會(huì)進(jìn) 入機(jī)體的新陳代謝，并且最終被排出體外，不能 集中在感染部位噬菌體的指數(shù)增殖可使其繁殖 加快,只需少量的噬菌體就可以完成裂解細(xì)菌的X 作.33

6、噬菌體未發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的副反應(yīng)；抗生素則 有多種副反應(yīng)，包括胃腸功能障礙，過(guò)敏反應(yīng)及 二次感染,如酵母感染等.噬菌體引起副反應(yīng)的 報(bào)道很少，僅由細(xì)菌被裂解而釋放的內(nèi)毒素弓 起;而且抗生素也可引起類似副反應(yīng) 34 一種噬菌體耐受的細(xì)菌對(duì)具有類似宿主范圍 的其他噬菌體仍保持敏感；細(xì)菌性抗生素的耐 受則不局限于目標(biāo)菌群.由于抗生素的廣譜性,種抗生素可造成很多耐藥菌群 35選擇新的噬菌體來(lái)裂解耐受菌株的工作相 對(duì) 較快，有時(shí)僅需幾天或幾周時(shí)間；開(kāi)發(fā)一種新 的抗生素來(lái)對(duì)付耐藥菌株則是長(zhǎng)期的工作，可能需要幾年甚至十幾年從進(jìn)化的觀點(diǎn)來(lái)看，完全 可以通過(guò)自然選擇來(lái)篩選噬菌體，用于治療耐藥4研究進(jìn)展90年代末，鑒于

7、愈來(lái)愈嚴(yán)重的細(xì)菌耐 藥現(xiàn) 象，各國(guó)研究人員重新開(kāi)始探索利用噬菌體對(duì)付 致 病細(xì)菌感染的可行性問(wèn)題利用90年代先進(jìn) 的 試驗(yàn)設(shè)備和成熟的試驗(yàn)方法，西方研究人員發(fā) 現(xiàn)了一種可裂解大部分沙門氏菌，志賀氏菌的新 型噬菌體叫T4噬菌體利用T4噬菌體制成的制 劑 已成功地治愈了試驗(yàn)動(dòng)物因上述致病菌引起的急 性腹瀉 英國(guó)科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了另一種新型噬菌體12噬菌體，可消滅對(duì)燒傷病人威脅極大的（即綠膿桿菌），從而可預(yù)防病人致死性敗血癥 美國(guó)華盛頓特區(qū)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究人員 與紐 約一家名為ExponentialBiotherapies的公司 合 作，篩選了一種感染大腸桿菌（Escherichia coli）的噬

8、菌體品系lambda-入噬菌體研究人 員仔細(xì)地將該噬菌體純化以去除任何細(xì)菌毒素 然 后將這些噬菌體注射人小白鼠體內(nèi)，而小白鼠 事先被感染致命性劑量的大腸桿菌，結(jié)果所有小 白鼠都生病，但均未死亡 201.03 畜牧獸醫(yī)美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的VincentA* Fischetti等利用A群鏈球菌的噬菌體 C1產(chǎn)生的裂解酶一溶素，治療鏈球菌性咽喉炎等 疾病取得較好效果 并有可能在23年內(nèi)應(yīng)用于預(yù) 防接種 5發(fā)展趨勢(shì) 5.1篩選強(qiáng)裂解性的噬菌體，純化以用于治療 通過(guò)采集大量的污水，糞便等樣本，分離針對(duì)某 種致病菌的具有強(qiáng)裂解效果的噬菌體，并反復(fù)試 驗(yàn)確定噬菌體的穩(wěn)定性，再純化以提高噬菌體的 效價(jià)，確定給藥

9、方式，動(dòng)物試驗(yàn)觀察療效等，最 后制成商品化的制劑應(yīng)用于臨床 5.2研究細(xì)菌上的噬菌體裂解酶結(jié)合位點(diǎn)，從而 設(shè)計(jì)生產(chǎn)新的藥物同生產(chǎn)新型抗生素一樣，研 究酶的作用機(jī)理，及其與細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)合位點(diǎn), 利用現(xiàn)代技術(shù)合成與酶具有類似作用的新藥，應(yīng) 用其治療細(xì)菌病 5.3噬菌體聯(lián)合及噬菌體和抗生素的聯(lián)合應(yīng)用由 于噬菌體的特異性，不能同時(shí)滿足多重感染的 治療,不同抗菌譜的噬菌體聯(lián)合應(yīng)用或噬菌體和抗 生素聯(lián)合應(yīng)用可以擴(kuò)大抗菌譜 5.4分子生物學(xué)技術(shù)在噬菌體治療中的應(yīng)用針對(duì) 噬菌體特異性及受機(jī)體免疫系統(tǒng)影響的局 限，使用 分子生物學(xué)的手段對(duì)其進(jìn)行改造也將成為噬菌體 治療的重要研究方向隨著噬菌體表面展示技術(shù)的成熟和應(yīng)用，噬菌體不斷展示出多功 能的優(yōu)勢(shì)，如改造后作為基因工程載體，特異性 抗體的表達(dá)，特異功能蛋白的生產(chǎn)等.這些分子 克隆技術(shù)也將和噬菌體治療結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮更完 善的治療和免疫作用,以防治多種疫病和癌癥 5.5人工自然選擇解決噬菌體宿主特異性為 減少機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)噬菌體的吞噬，延長(zhǎng)噬菌體 在體內(nèi)發(fā)揮作用的時(shí)間，可采用連續(xù)傳代并選擇 發(fā)生突