噬菌体的结构和功能

噬菌体能在易感细胞之间运载基因物质，然后在这些细胞内复制，因此常被比喻为飞船(Kutter, 1997)。实际上噬菌体是非常简单的生物，由蛋白外衣包被的基因物质（DNA或RNA）、一个中空的蛋白尾和噬菌体尾丝组成。噬菌体的通常结构见图1。

图2表示噬菌体的生命循环周期。如果没有细菌细胞，那么噬菌体就不能复制。噬菌体颗粒首先附着于细菌上，再与细胞结合；然后噬菌体将基因物质释放入细菌细胞内，这些基因物质就控制了细胞，并使其生产更多的噬菌体基因物质。

另外，噬菌体基因也迫使细胞生产相应的蛋白外衣、中空的蛋白质尾和尾丝，这些成分再重新组装成一个新的噬菌体颗粒。最后，当细胞无法生产更多的噬菌体颗粒时，细胞破裂，将噬菌体颗粒释放到环境中，再与其它的细菌细胞重复整个循环过程。感染、复制和新的噬菌体颗粒释放的过程一直持续到不再有细胞被感染为止。然而，噬菌体生命周期循环也可能带来一些问题。如果这个过程能够发生于细菌细胞，那么为什么就不会发生于植物、动物和人类细胞内呢？

每个细胞的表面都是由许多种特殊的蛋白质、碳水化合物、脂肪以及其他的有机成分构成的。细菌细胞表面的有机物使得噬菌体只能识别并附着于特定的细菌细胞。如果噬菌体不能识别特异性的蛋白混合物、碳水化合物和脂肪，它们将不会附着于这些细胞上。这意味着如果他们不是细菌，那么噬菌体将不会附着于这些细胞上。在植物、动物和人类细胞的有机复合物不能被噬菌体识别，因此噬菌体不能感染这些细胞。 另外，注入细胞内的噬菌体基因物质只能作用于细菌内的物质。既然植物、动物和人类细胞的内源物质（结构和化学作用）不同于细菌细胞，所以噬菌体的基因物质不能控制这些细胞，这意味着即使噬菌体感染并将其基因物质注入植物、动物或人类细胞中，这些基因物质也不能控制细胞的内部机制(Kutter, 1997)。由于噬菌体的特异性，它们被认为是安全的。而且确实也没有关于噬菌体已经感染植物、动物和人类细胞的报道。

实际上，只有在他们感染的细菌内噬菌体才表现为非常的特异性， 例如感染大肠杆菌的噬菌体将不感染沙门氏菌。这种特异性可能会带来好处，也可能带来坏处。特异性可能意味着噬菌体清除特异性的病原微生物，而不损害有益的生物有机体。然而，当几种病原微生物同时入侵或者同时在一个动物体内感染，噬菌体将不得不清除每一种病原微生物。噬菌体可能有利于治疗人类、动物，甚至植物的疾病。实际上，你会惊奇的发现在东欧，噬菌体用来治疗细菌性疾病已经有80年的历史了(佚名1, ND)。实际上，在上世纪70年代和80年代的苏联每月生产成千加仑的噬菌体。在每个苏联士兵的急救包内都带有一种含有噬菌体的粉末(佚名1, ND)。这里简要的了解噬菌体的历史是有帮助的。

噬菌体研究简史

1896年，一个研究者报道在印度，当过滤Ganges河和Jumna河的河水以去除细菌时，在河水中的某些物质具有抗菌作用。大约20年后，其他的研究者表明病毒参与了这个过程，并将这种病毒命名为噬菌体（佚名3，无日期）。考虑到当时磺胺类药物和抗生素还没有被发明，于是噬菌体被用于疾病治疗。1921年法国首先报道了第一例用噬菌体治疗细菌疾病的病例（佚名2，无日期）。噬菌体被用来治疗各种各样的疾病。它们可以口服、涂于伤口、做成气溶剂、注射或用于眼睛滴液。根据病原体的不同，据报道噬菌体治疗的成功率可以达到75％－100％ (佚名3，无日期, Kutter, 1997)。事实上，在20世纪30年代的美国，噬菌体产品已经被制药公司生产并注册销售（佚名3，无日期）。

然而，在20 世纪40年代，一种新的神奇的药物（抗生素）被广泛使用，所以在西方世界噬菌体或噬菌体治疗被广泛禁止(Kutter, 1997)。然而，最近由于细菌对抗生素的抵抗力增加，因此研究者开始重新审视噬菌体。

总结

噬菌体是只能感染细菌的病毒。由于噬菌体的特异性，它们被认为是安全的，而且目前还没有关于噬菌体感染植物、动物或人类细胞的报道。在东欧，噬菌体已经被用来治疗细菌疾病达80年之久。 最近由于细菌对抗生素的抵抗力增加，因此促使研究者重新审视噬菌体。

引用文献

佚名¹. 无日期. Bacteriophage or phage: A practical alternative to antibiotics.
http://isculpture.com/bacteriophage_or_phage.html 2005年4月浏览

佚名². 无日期. General information about bacteriophages.
http://www.phages.org/PhageInfo.html2005年4月浏览

佚名³. 无日期. Phage history. http://www.intralytix.com/history.html 2005年4月浏览

Kutter, E. 1997. Phage therapy. http://www.evergreen.edu/phagetherapy/phagetherapy.html visited April, 2005.

来源：家禽指南 - 2005年春 - 第7卷, 第2篇