工程化噬菌体在解决细菌耐受性问题中的应用策略

张 和 张新宇 安文林 童贻刚

(北京化工大学生命科学与技术学院 北京 100029)

1 引 言

由于抗菌类药物的长期使用，细菌进化出多种对抗药物作用的机制，甚至部分细菌产生多重耐药现象，这大大降低了抗菌类药物的药效，使得细菌感染性疾病的治疗变得愈发困难，同时也增加了治疗成本。随着细菌耐药性问题的日趋严重，噬菌体凭借其生理学特性可考虑作为对抗耐药病原菌的方法之一。噬菌体是感染细菌、真菌等微生物的病毒总称，在土壤、水体、空气及生物体内广泛存在，因其部分能引起宿主菌的裂解，故称其为噬菌体。自噬菌体被发现以来，其凭借基因组较小、繁殖速度快等[1-2]优点，成为遗传调控等方面的生物学基础研究和基因工程中的重要材料或工具，推动着生物学众多领域的发展。合成生物学是一门新兴学科，它通过对现有生命体进行人工改造，使其产生预定的功能，甚至能够创造出全新的生命体[3]。

但由于噬菌体与细菌相互作用产生共同进化，针对噬菌体的感染进化出多种抗感染机制，即产生抗噬菌体致病菌，进而限制了噬菌体疗法的应用；同时，噬菌体对宿主菌识别和裂解的特异性限制了其作为抗菌药物的应用，因此寻找或改造得到广谱裂解性噬菌体十分有必要。其中，可以利用人工改造噬菌体获得特定裂解谱的人工噬菌体。利用逐渐兴起的合成生物学方法和技术改造现有噬菌体，或合成全新的噬菌体，可以对现有噬菌体优势特性进行加强，同时对其不足之处进行弥补，从而解决目前噬菌体应用过程中存在的一些难题[4-5]，进一步推动噬菌体工程化及应用化的进程。……