噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

如果說有哪兩類微生物對人類的影響最大,那一定是細菌和病毒。

它們有一些寄居在人體內,幫助我們消化食物,幫助我們分解營養,和我們和諧共生。但也有一些破壞人體健康,讓人類患病甚至死亡。

比如:目前,全球每年因細菌感染而死亡的人數大概在上百萬,每年因病毒而死亡的人數在幾千萬人。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

超級細菌

雖然我們目前對待病毒沒有特效藥,但對待細菌,我們有很多種抗生素,大多數情況下因細菌造成的感染,都可以用抗生素來治療。

然而,由於抗生素的濫用,讓細菌在演化中對抗生素產生了耐藥性。更可怕的是,一些對多種抗生素都具有耐藥性的超級細菌開始出現了,全球每年因超級細菌而死亡的人數已經達到了70萬。

儘管我們擁有多種抗生素,但一旦感染了超級細菌,將意味著沒有什麼抗生素能夠治療,只能自身的免疫力。可怕的是,這些年來超級細菌出現的頻率越來越高了。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

最近這些年來,人類發現在病毒家族中,有一類病毒專門以細菌為宿主,造成細菌死亡。敏銳的科學家立即意識到,或許我們可以利用這種病毒來對抗超級細菌。

這類病毒就是噬菌體,它們雖然長得很像人類製造的產物,但它們卻實實在在是自然環境中的產物。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

噬菌體

噬菌體其實是一個大家族,在這個家族中有相當多的成員,目前科學家一共鑑定出了351種不同的巨型噬菌體基因,而這些只是噬菌體家族中的其中一部分而已。

噬菌體的結構很簡單,表面有一層蛋白質,蛋白質裡面包裹著核酸。在自然環境下,噬菌體是無法生存的,它們只能保持“假死”的狀態。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

但是一遇到細菌,它們表面的蛋白質就會與細菌表面的蛋白質相互識別,一旦識別成功,噬菌體會將自己的核酸通過細菌表面的蛋白質運送到細菌體內,而病毒的蛋白質留在細菌體外。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

噬菌體的核酸到達細菌體內後,會通過逆轉錄酶將自己的遺傳物質和細菌的遺傳物質結合,此時噬菌體就可以向細菌體內的蛋白質發號施令,讓它們為自己組裝後代,

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

等到噬菌體把細菌體內的營養物質禍害的差不多時,噬菌體就會釋放出溶解酶,從細菌中釋放出來,然後繼續感染下一個細菌。就這樣,一個個的細胞就被消滅了。

因此,我們可以利用噬菌體來對抗細菌感染。

噬菌體PK細菌優點

我們知道,細菌並不難對付,難以對付的是細菌會產生抗藥性。用噬菌體療法的好處是,噬菌體也是生物,它也在不停的變化之中。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

再者,我們腸道內有許多益生菌,這些細菌可以幫助我們分解食物殘渣,方便我們吸收食物中的營養。而人體感染細菌後,如果使用抗生素治療,那麼抗生素在殺滅細菌的同時,也會消滅腸道細菌,造成人類短時期的消化不良。

但是噬菌體就不會,這是因為噬菌體想要進入到細菌,需要和細菌表面的蛋白質相互識別,這導致每種噬菌體只能對應1種細菌以及該細菌的亞種,所以,只要我們使用正確的噬菌體品種,就不會誤殺腸道有益菌,而是隻會追殺對應的致病細菌。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

還有,噬菌體雖然是病毒,但它們只會攻擊細菌,不會攻擊人體細胞,所以不會影響人類身體健康。而且當它們工作的時候,它們的數量會發生彈性變化,方便我們治療。

  • 當體內的細菌較多時,噬菌體會大量繁殖,快速消滅細菌。
  • 當體內的細菌減少後,噬菌體的數量又會減少,直到被人體排出體外,或者永遠在人體內沉睡,直到遇到下一輪對應的細菌入侵。

所以,用噬菌體對抗細菌,是目前科學家正在研究的方向之一。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

噬菌體PK細菌缺點

雖然可以用噬菌體來對抗細菌,但是噬菌體本身也有缺點。

由於一種噬菌體只能對應一種細菌,然而自然界中的細菌是多種多樣的,能夠感染人類的細菌也很多,而我們目前還沒有辦法一一找出對應的噬菌體。

其次,噬菌體進入人體後,會被人體免疫系統當成入侵者攻擊,造成噬菌體工作效果大打折扣。

噬菌體是怎麼對付超級細菌的?

總結

雖然噬菌體是現在的研究方向之一,但目前該方式被應用的並不是很多,主要是因為人類需要將不同的噬菌體與細菌一一對應,這需要耗費很長的一段時間。

再者,所有的生物進入人體,都需要在實際應用上驗證安全性。雖然如此,但在國際上,已經有一些地區使用這種方式來治癒細菌感染了,相信隨著科技的進步,人類對抗細菌不會只有抗生素一種方式了。


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