健康科普丨抗生素耐药性难题，噬菌体疗法带来新希望

人类生活中无处不在的病原微生物使我们时刻面临细菌感染的风险。然而，在自然界中，是否有一类生物充当着与细菌相克的角色，让细菌也感到恐慌?答案是肯定的，那就是噬菌体。

噬菌体，又称细菌噬菌体(Bacteriophage)，是一类能够感染并侵袭细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒。其名称来源于希腊语“phagos”，意为“吞噬”，主要反映了它们裂解宿主菌的能力。尽管人们对其了解不多，但噬菌体在地球上数量极为丰富，多于细菌约10倍，数量约为10³¹个，是自然界中最具多样性且数量庞大的生物实体之一。噬菌体在调节细菌数量和生态系统平衡方面发挥着重要作用，与细菌共同进化，相互制约。

噬菌体的发现可以追溯到1915年，比抗生素的广泛应用早了13年。但由于当时正值第一次世界大战，噬菌体研究因复杂的培养过程和狭窄的宿主谱而被搁置。1928年，青霉素的问世以其惊人的疗效完胜噬菌体，科学家们纷纷转向抗生素的研究，致使其研究一度陷入沉寂。尽管如此，仍有一部分科学家在百年间坚持不懈地探索噬菌体的基础性能和疾病治疗应用，为噬菌体疗法的现代复兴奠定了坚实的基础。

噬菌体具有高度特异性，即一种噬菌体通常只能攻击特定的细菌或其变异体。噬菌体可分为烈性噬菌体和温和噬菌体，两者对细菌的攻击方式犹如其名称所暗示，一个“暴烈”，一个“温和”。

烈性噬菌体：识别并附着在宿主细菌表面后，通过尾刺刺破细菌外膜，将自身的DNA或RNA注入细菌内部。利用细菌的营养成分，烈性噬菌体迅速复制其遗传物质，组装成新的噬菌体。最终，细菌因内部压力过大而裂解死亡，释放出新生成的噬菌体，这些噬菌体继续寻找新的目标，重复攻击过程。

温和噬菌体：同样识别并附着在宿主细菌表面，但并不急于复制。它们将自己的基因序列整合到细菌染色体中，随着细菌的分裂传递给后代。当环境条件变化或细菌受到其他压力时，温和噬菌体会重新激活其裂解能力，迅速复制、组装，导致细菌裂解死亡。

目前，噬菌体疗法主要采用烈性噬菌体，因其高效、迅速的杀菌能力。

高特异性：噬菌体只能攻击特定范围的细菌，这种特性使得噬菌体在治疗时不会对其他非目标菌群造成伤害，避免了抗生素的无差别攻击。

多样性：自然界中噬菌体的数量极为丰富，不同识别范围的噬菌体种类繁多，为针对各种细菌的治疗提供了广阔的选择空间。

高效性：噬菌体的复制和增殖能力强，在感染区域以指数级速度增殖，能够在24小时内迅速清除病原菌。

良好的生物安全性：噬菌体对其他非目标菌群不敏感，仅在宿主细菌存在时存活。一旦宿主消失，噬菌体会自行降解并排出体外，不会在体内长期滞留。

随着抗生素滥用问题的加剧和耐药细菌的迅速增加，噬菌体疗法逐渐进入人们的视野，成为应对耐药菌感染的一种有效替代疗法。

全噬菌体治疗：科学家将多种不同抗菌谱的噬菌体混合，制成“鸡尾酒制剂”，用于治疗由多种细菌引起的感染。这种方法不仅提高了治疗的广谱性，还能有效避免单一噬菌体使用的局限性。

裂解酶制剂治疗：利用噬菌体产生的裂解酶，直接杀死细菌。这种疗法具有高效、快速的特点，已在多种细菌感染的治疗中显示出潜力。

目前，已开发的医用噬菌体产品涵盖了多种细菌引起的疾病，如：

伤寒杆菌和副伤寒杆菌：伤寒、急性胃肠炎或脓毒血症

其他致病菌：小肠结肠炎、急慢性结肠炎、菌群失调、耳鼻喉感染性炎症等

大肠杆菌疾病：清除器官移植过程中可能存在的定植菌，提高移植成功率

“超级细菌”是指对多种抗生素具有耐药性的细菌，一旦感染这类细菌，治疗难度极大，甚至可能出现无药可治的状况，对人类健康构成严重威胁。面对这一难题，科学家通常有两条路径：一是继续研发新的抗生素，但在超级细菌产生新的耐药性之前成功研发出替代品已变得愈发困难;二是探索噬菌体疗法，利用噬菌体的高度特异性和高效性，对抗耐药细菌，使其措手不及。

如今，抗生素的研制已进入瓶颈期，新的研发速度缓慢，难以应对超级细菌带来的压力。噬菌体或将成为超级细菌的解药，为重症多重耐药菌感染患者带来新的希望。噬菌体的窄宿主谱性为其选择特异性病原菌并避开正常菌群提供了可能，在保证治疗效果的同时，不对患者造成额外伤害，解决了抗生素无差别攻击的难题。

噬菌体时代已经到来，随着研究的不断深入，我们有理由期待噬菌体将成为日常医疗保障的重要组成部分，共同对抗致病菌的侵扰，守护人类健康。

参考文献：

[1-2] 噬菌体的命名及其裂解机制

[3] 噬菌体的生态分布与数量

[4-5] 噬菌体与抗生素的历史对比及生物学特性

[6] 噬菌体的预防应用

本文内容基于《2024研究前沿》报告中生物科学领域的TOP10热点前沿进行编写。