噬菌体可以消灭的细菌:用病毒对抗细菌
噬菌体可以消灭的细菌:用病毒对抗细菌这种可以杀死细菌的化合物让我们越来越不把曾经的怪物放在眼里,在利益的诱惑下,我们开始越来越泛滥的使用抗生素,而且还经常将它们用在许多不重要的小病上。在抗生素出现以前,细菌就像是我们的噬菌体一样,经常肆无忌惮的猎杀我们这些小怪物,一个小小的伤口感染或者随便吃错东西都可能都会让我们丧命,当抗生素出现后,我们便在一夜之间拥有了一批强大的超级武器,当噬菌体锁定了它的猎物时,它的尾巴就会附着上去,然后用尾部类似于注射针的东西刺穿细菌表层,当表层被成功刺穿后,噬菌体就会将它的遗传物质从其尾部注入细菌内部,在几分钟内,它们就会劫持和接管细菌内部的一切,然后强迫细菌开始制造新的噬菌体。噬菌体会在细菌内部不断自我复制直到它们填满这个细菌为止,当被寄生的细菌无法继续制造新噬菌体时,噬菌体就会释放一种强力的酶“内容素”来溶解细菌表层,随着表层的不断溶解,细菌最终会因内部的高压而爆炸死亡,被释放出的新噬菌体便又会
我们终于要和病毒为伍了在这个世界上,有一场无声的战争从数十亿年前开始便一直延续到现在,每天都有数以万计的生命因这场战争而逝去,但我们对此却毫无察觉,而这场血腥杀戮中的主角就是这个世界上最致命的生物:噬菌体。
噬菌体是一种非常强大的病毒,它们看起来就如同抽象化的乌贼那样,它的头部是一个装着遗传物质的二十面体,像是一个有着20个面和30条边的骰子,而头部下方通常连着一条长尾巴,尾巴的末端则长有一些纤维状的细腿。
这个星球上的噬菌体数量要比其它所有生物(包括细菌在内)的总和还要多得多,几乎只要有生命的地方就有噬菌体的踪影,在我们的手上、胃里和眼皮上的噬菌体数量可多达数十亿只,得知自己被这个最致命的杀手包围可能会让你坐立不安,但不必担心,虽然“清理门户”是它们常干的事,但它们只对细菌下手。
和其它的病毒一样,噬菌体本身不过是个被外壳包裹着的遗传物质,所以它们同样需要依靠宿主来寄生和繁殖,而它们寄生的对象便是那些可怜的细菌,通常一种噬菌体会选择某一细菌家族来寄生,就好比是一枚只会击杀特定细菌的巡航导弹。
当噬菌体锁定了它的猎物时,它的尾巴就会附着上去,然后用尾部类似于注射针的东西刺穿细菌表层,当表层被成功刺穿后,噬菌体就会将它的遗传物质从其尾部注入细菌内部,在几分钟内,它们就会劫持和接管细菌内部的一切,然后强迫细菌开始制造新的噬菌体。
噬菌体会在细菌内部不断自我复制直到它们填满这个细菌为止,当被寄生的细菌无法继续制造新噬菌体时,噬菌体就会释放一种强力的酶“内容素”来溶解细菌表层,随着表层的不断溶解,细菌最终会因内部的高压而爆炸死亡,被释放出的新噬菌体便又会展开一轮全新的循环历程。
鉴于其残忍的猎杀表现,噬菌体在最近几年引起了世界上第二致命物种“人类”的关注,科学家已经着手研究要将噬菌体引入现行的治疗领域,因为我们正在陷入绝望的困境中,而迫使我们向这个世界上最顶尖地杀手求助的正是它的猎物“细菌”。
在抗生素出现以前,细菌就像是我们的噬菌体一样,经常肆无忌惮的猎杀我们这些小怪物,一个小小的伤口感染或者随便吃错东西都可能都会让我们丧命,当抗生素出现后,我们便在一夜之间拥有了一批强大的超级武器,
这种可以杀死细菌的化合物让我们越来越不把曾经的怪物放在眼里,在利益的诱惑下,我们开始越来越泛滥的使用抗生素,而且还经常将它们用在许多不重要的小病上。
但细菌是会进化的,在抗生素的刺激下,它们开始逐渐对我们的武器免疫了,但我们却并未因此收敛,直到我们创造出了对所有抗生素都免疫的细菌——超级细菌,仅在美国每年就有约2万3千人死于超级细菌,照这个趋势发展下去,到2050年死于超级细菌的人数将会比癌症还要多。
然而噬菌体这个小小的病毒机器却可以拯救我们,我们可以把它们注入到身体中去杀死这些超级细菌,虽然这听起来是一个非常蠢的做法,但其实噬菌体是非常特化的细菌杀手,由于它和人类的差异比较大,所以我们实际上对它们是完全免疫的。
我们每天都会接触到上亿个噬菌体,但我们都会礼貌的忽略掉对方,如果说抗生素是地毯式轰炸一般毁灭一切,那么噬菌体就是跟踪导弹,只击杀那些被它认定的细菌,而不会对其它生物造成任何不良影响。
或许有人会担心,如果我们用噬菌体去对付细菌,那细菌最终也可能会进化成对噬菌体免疫,其实这种进化机制并没有我们想象的那么简单,噬菌体和细菌之间的军备竞赛已经持续了上亿年之久,并且噬菌体在这场竞赛中也始终保持着领先地位。噬菌体本身就是一种会自动升级击杀技能的高智能武器。
就算到最后细菌也对噬菌体免疫了,我们也依然能借助噬菌体战胜细菌,因为细菌要想增加对某几种噬菌体的抗性,就必须相应地放弃它们对抗生素的抗性,细菌显然无法同时进行两线作战,而我们就可以利用这种双面困境来消灭它们。
科学家已在一位感染绿脓杆菌的患者身上成功地试验过了类似的联合疗法,绿脓杆菌是一种天生对多种抗生素免疫的细菌,顽强到即便是使用含酒精的洗手液也无法杀死它们,然而当科学家把几千个噬菌体以及一些绿场杆菌已免疫的抗生素注射到患者胸腔后,患者的感染症状在几周后便完全消失了,其治愈效率要远远高于传统的抗生素疗法。
噬菌体无疑是一款理想的病毒武器,虽然目前这种疗法依然处于临床实验中,但不难预见,抗生素作为我们超级武器的时代即将一去不复返,噬菌体将会崛起并成为我们的下一代超级武器,尽管这听起来有点荒谬,但把地球上最具杀伤性的病毒注射进我们的身体里,将能拯救上百万的生命。
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*参考资料
[1]MonkeySee: What Is Bacteria? 2012.12.26
[2]NIAID: Fighting Infection with Phages 2018.06.19
[3] biolution: T4 Phage attacking E.coli 2019.05.21
[4]Kurzgesagt–In a Nutshell: The Deadliest Being on Planet Earth–The Bacteriophage 2018.05.13