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『噬菌体』特立独行、外貌奇特的噬菌体，真是病毒中的一股“清流”( 二 )


体外有效是万里长征的第一步 ， 接下来就要进行体内验证了 。
首先在患者手术伤口附近局部用药 ， 确认没有过敏等不良反应后 ， 改为局部加静脉注射 。 持续治疗6个月之后 ， 患者的皮肤感染持续好转 ， 肝功能和肺功能也持续好转 ， 各项指标表明此次尝试的噬菌体疗法非常成功 。
其实我们可以发现 ， 筛选噬菌体的过程和噬菌体被发现的过程有异曲同工之妙 ， 一种解药（噬菌体）配一种毒药（细菌） ， 难点就是找到这个唯一的解药 。 面对越来越狡猾的超级细菌 ， 噬菌体一度被认为是对抗细菌的终极武器 。
国内也有利用噬菌体对抗超级细菌的报道 。 2017年上海还成立了“上海噬菌体与耐药研究所” ， 致力于研究利用噬菌体对抗耐药细菌引起的感染 ， 期望在以后和耐药细菌的对抗中占据有利地位 。
『噬菌体』特立独行、外貌奇特的噬菌体，真是病毒中的一股“清流”
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△图五 ， 2017年9月 ， “上海噬菌体与耐药研究所”在复旦大学附属上海市公共卫生临床中心成立 。 （图片来源：网络视频截图）
4. 噬菌体的诺贝尔奖之路
除了可以用来对抗超级细菌 ， 噬菌体因其对生物学研究和制药领域的贡献 ， 而两度成为诺贝尔家族的座上宾 。
第一次是通过 “噬菌体感染细菌实验”证明了DNA是生物体的遗传物质 ， 而不是蛋白质 ， 这项研究获得了1969年诺贝尔生理学或医学奖 。 简单来说 ， 构成噬菌体外壳蛋白的氨基酸含有硫（S） ， 而DNA不含硫 。 相反 ， 磷（P）主要存在于DNA 。 所以用35S和32P标记噬菌体的外壳蛋白和核酸 ， 然后检测被感染的宿主细菌体内主要是35S还是32P就可以推断出遗传物质究竟是核酸还是蛋白质 。 这个巧妙又简单的实验因其重要性也出现在了大家的高中生物课本中 。
『噬菌体』特立独行、外貌奇特的噬菌体，真是病毒中的一股“清流”
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△噬菌体感染细菌实验 。 阿尔弗雷德·赫尔希（Alfred Hershey）和玛莎·蔡斯（Martha Chase）因此获得1969年诺贝尔生理学或医学奖 。 （图片来源：百度百科）
噬菌体的第二个诺贝尔奖来自于“噬菌体展示技术” 。 简单来说就是将目标基因插入到噬菌体外壳蛋白基因的特定位置 ， 让目标基因对应的多肽或蛋白随着衣壳蛋白的表达而表达 ， 借此得以展示出来 。 这个绝妙的设计大大减少了传统基因克隆筛选蛋白的工作量 ， 也开辟了抗体药物研发的新思路 。
在基于“噬菌体展示技术”研发的药物中 ， 最著名的就是声名远播的用来治疗类风湿性关节炎等自身免疫疾病的“药王”——阿达木单抗（TNF-α抗体） 。 在已经上市的数十种抗体药物中 ， 利用噬菌体展示技术研发的有近10种 ， 还有更多的抗体药物正在研发当中 。

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△2018年诺贝尔化学奖颁给了两项研究成果 。 一个是阿诺德的“酶的定向演化” ， 另一个是“多肽和抗体的噬菌体展示技术” ， 由史密斯和温特共同获得 。 （图片来源：https://www.nobelprize.org）
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除了以上介绍的几种 ， 噬菌体在其他领域也有非常重要的贡献 ， 比如 ， 在分子生物学领域 ， 推动了包括DNA和RNA聚合酶等各种重要操作酶的发现和验证 。 在生态领域 ， 对于生物多样性的巨大贡献等等 。 而最期待的是其在医药领域的巨大潜力 。
病毒可以致病 ， 也可以治病 ， 可以是武器 ， 也可以是工具 。 而作为病毒家族重要成员的噬菌体 ， 其传奇故事仍在持续上演 。
参考资料
https://biologyreader.com/bacteriophage.html


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