这不是一场新的战争”：病毒和细菌之间的斗争如何可能帮助我们击败超级细菌_fzhouy

个人资料

微博

正文字体大小：大中小

这不是一场新的战争”：病毒和细菌之间的斗争如何可能帮助我们击败超级细菌

(2025-08-04 08:49:51)

标签：

这不是一场新的战争”：病毒和细菌之间的斗争如何可能帮助我们击败超级细菌

By Franklin Nobrega published 2 days ago

杀死细菌的病毒可能是我们的针对抗抗生素耐药性的最佳选择赌注——如果我们能理解它们如何获胜。.

When you purchase through links on our site, we may earn an affiliate commission. Here’s how it works.

A digital illustration of red viruses attacking a green bacterial cell

噬菌体（红色）攻击一个细菌（绿色）。(Image credit: nobeastsofierce via Shutterstock)

如果细菌有一个要害怕的东西的列表，噬菌体将排在首位。这些病毒被建造来发现、感染和杀死它们——它们已经这样做了数十亿年。现在，这场古老的战斗正在提供我们如何对抗抗生素耐药性感染的线索。

随越来越多的细菌进化到耐住我们的抗生素，以前可以治疗的感染正变得越来越难，在某些案例中不可能治愈的。这场被称为抗微生物药物耐药性（AMR）的危机每年已经在全球造成100多万人死亡，而且这一数字正在迅速上升。世界卫生组织已经将抗微生物药物耐药性列为全球十大公共卫生威胁之一。

噬菌体疗法——利用噬菌体来治疗细菌感染——作为一种潜在的解决方案正获得关注。噬菌体是高度的特异的，甚至能够靶向耐药菌株。在英国的一些同情用途病例中，它们已经清除了所有抗生素已经失败的感染。但噬菌体仍然面临一个往往被忽视的挑战：细菌本身。

细菌已经进化出复杂的系统来检测和破坏噬菌体。这些防御是多种多样的：一些切断病毒DNA，另一些封锁进入，还有一些启动一种细胞内关闭来防止病毒接管。在《细胞》杂志发表的一项新研究中，我和我的同事描述了一种叫基娃（Kiwa）的不同工作方式系统。它就像一个嵌入细菌膜的传感器一样行动，检测早期的攻击迹象。

到底基娃正在感知什么仍然是一个开放的问题，但我们的发现提示它响应当一个噬菌体锁在细胞上并注入它的DNA时发生的机械应力。一旦触发基娃就迅速行动。它关闭噬菌体的来制造它需要构建新噬菌体成分的能力，在噬菌体能接管细胞之前停止感染。

但正如细菌进化出来自我防御的方式一样，噬菌体进化出来反击的方式。在我们最近的实验中，我们看到了两种策略在发挥作用。

a microscope image with a rod-shaped bacterium in orange covered in blue dots

被噬菌体（黑点）攻击的一个细菌（橙色）。 (Image credit: Southampton University, CC BY)

一些噬菌体在它们用来附着到细菌表面的蛋白质中发展了小突变，细微的帮助它们避免触发基娃的检测系统的变化。其它的采取了一种不同的方法：它们允许它们自己被探测到，但逃脱了后果。

这些噬菌体携带了一种似乎涉及了基娃如何关闭感染的病毒蛋白的突变。我们还不知道这到底如何运作的，但结果是清楚的：只用一些改变，病毒保持复制甚至在基娃已经被激活后。

这种进化灵活性是使噬菌体如此强大的部分和为什么它们在治疗感染中如此承诺的。但它也突显一个关键挑战：为使噬菌体疗法有效，我们需要了解这些微生物斗争如何演出。

交战的规则

如果一种细菌菌株携带一个像基娃这样的防御机制，并非所有噬菌体都能成功对抗它。有些噬菌体可能会被完全的封锁。但其他的只有正确突变的可能会溜过。这意味着为工作选择或工程合适的噬菌体不仅是一个试错的问题，它是一个了解参与规则的问题。

研究基娃一样的细菌防御系统赋予我们一个更深了解这些规则。它帮助解释为什么一些噬菌体失败、为什么其他噬菌体成功以及我们未来如何设计更好的噬菌体疗法。在时间中，我们可能能够预测一个给定菌株携带哪些细菌防御并选择自然装备的或人工调节的噬菌体来克服它们。

这就是我们不断生长的噬菌体收集项目背后的想法。我们正在收集来自英国各地和其他地区的噬菌体，包括来自公开提交的噬菌体-污水往往是一个金矿-并测试它们来看哪些噬菌体能克服被危险细菌携带的防御。我们已经编目了600多种噬菌体，正在建立一种有助于指导未来的噬菌体治疗将正确的噬菌体与正确的感染配对的资源。