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淺談噬菌體在動物疾病中的應用
摘要:随著(zhe)大規模養殖的普遍,動物疾病傳播的途徑也越來越廣,爲防止疾病的蔓延給養殖帶來的巨大損失,我們已經(jīng)采取了很多防疫措施,本文主要闡述噬菌體在動物疾病中的應用與效果。
關鍵詞:噬菌體 動物疾病 應用
噬菌體在動物疾病應用的案例分析
噬菌體又叫(jiào)細菌病毒,他通過(guò)侵入細菌細胞通過(guò)酶解作用破壞細胞壁,得到細菌裂解、殺死細菌的效果。噬菌體最早被發(fā)現于二十世紀初,那時(shí)就(jiù)有人提出用它來治療細菌性疾病。
在1919年有人曾用噬菌體治療痢疾,這(zhè)是首次應用噬菌體治療突破。
在1921年首次公開(kāi)用噬菌體治療動物疾病,研究者用噬菌體治療葡萄球菌性皮膚感染。随後(hòu),出現了幾個相似的報道(dào)。
然而,在當時(shí)的噬菌體治療研究中也存在很多問題,包括噬菌體的宿主範圍窄;噬菌體的純度不高,穩定性差;對(duì)噬菌體不同種(zhǒng)之間及噬菌體行爲模式缺乏深層次了解;噬菌體制劑使用條件要求過(guò)高對(duì)于噬菌體治療的效率,無法給出精确的證明等。
後(hòu)來抗生素藥物得到了迅速發(fā)展,由于噬菌體相對(duì)來說(shuō)存在一些缺陷,噬菌體應用于動物治療方法被擱置。
随著(zhe)緻病性細菌耐藥性病毒的加劇,并且患免疫抑制動物的伴發(fā)症發(fā)生率正在逐漸增高,動物正面(miàn)臨著(zhe)嚴峻的疾病考驗。
找到科學(xué)有效的藥物已成(chéng)爲現代動物醫學(xué)工程的緊急問題。
二十世紀九十年代末,鑒于愈來愈嚴重的細菌耐藥現象,各國(guó)研究人員重新開(kāi)始探索利用噬菌體治療緻病細菌感染的可行性問題。
利用二十世紀九十年代先進(jìn)實驗設備和成(chéng)熟的實驗方法,歐洲研究人員發(fā)現了一種(zhǒng)可裂解大部分沙門氏菌、志賀氏菌的新型噬菌體叫(jiào)T4噬菌體。
利用噬菌體制成(chéng)的制劑已成(chéng)功的治愈了實驗動物因上述緻病菌引起(qǐ)的急性腹瀉。
噬菌體對(duì)于疾病治療的相對(duì)優勢
2.1繁殖速度快,具有針對(duì)性
對(duì)于傳統的抗生素在治療細菌性感染時(shí)來說(shuō),抗生素會(huì)同時(shí)殺死消化道(dào)中的正常菌和有益菌,大大的破壞微生物體内生态的平衡,導緻其他耐受性病菌的生長(cháng),從而引起(qǐ)腹瀉、胃腸感染等副作用,進(jìn)而可能(néng)引起(qǐ)機體的免疫力下降并導緻全身性的感染。
噬菌體治療動物疾病時(shí)的明顯優勢是增殖能(néng)力非常快,這(zhè)將(jiāng)在動物細菌感染治療中起(qǐ)到不可忽視的作用。
在合适的環境下,每個裂解周期内平均每個噬菌體都(dōu)可以産生200個後(hòu)代,也就(jiù)是說(shuō)噬菌體將(jiāng)以200倍速度增殖。并且噬菌體的治療具有特異性,隻針對(duì)緻病菌,不會(huì)影響到其他菌群。
2.2突變頻率低
根據實驗數據,細菌對(duì)噬菌體産生抗性的突變頻率爲10,而對(duì)抗生素的抗性突變頻率爲10.6。并且烈性噬菌體隻可以在一定宿主體内存活,可以産生相應的變異從而适應細菌的變異,但傳統抗生素就(jiù)不具備這(zhè)種(zhǒng)優勢。
2.3其他的優勢
噬菌體具有宿主依賴性,會(huì)随著(zhe)細菌宿主的消失而死亡,不會(huì)殘留在動物産品中。
噬菌體的培育和生産時(shí)間短,低價成(chéng)本,不需要特殊設備,通過(guò)簡單的離心工作就(jiù)可以純化除去細菌碎片,可在常溫下長(cháng)期保存,便于運輸和應用。
噬菌體治療具有高度的特異性、高效性、安全性,可以迅速控制新出現的細菌等。
此外,大量試驗表明噬菌體适合在有選擇的臨床條件下發(fā)揮其特性。因而,噬菌體治療具有很廣的發(fā)展前景。
噬菌體的發(fā)展與研究趨勢
篩選強裂解性的噬菌體,純化以用于動物治療是目前動物醫學(xué)主要研究的課題之一。
通過(guò)采集大量的污水、糞便等樣本,分離針對(duì)某種(zhǒng)緻病菌的具有強裂解效果的噬菌體,并反複實驗确定噬菌體的穩定性,再純化以提高噬菌體的效價,确定給藥方式,動物試驗觀察療效。
研究細菌上的噬菌體裂解酶結合位點,從而設計生産新的藥物。同生産新型抗生素一樣,研究酶的作用機理,及其與細菌細胞壁結合位點,利用現代方法合成(chéng)與酶具有類似作用的新藥,應用其治療細菌病。
由于噬菌體的特異性,對(duì)多重感染不能(néng)進(jìn)行很好(hǎo)的治療,因爲可以采用不同抗菌譜的噬菌體聯合應用,或者噬菌體與抗生素聯合應用,這(zhè)樣可以擴大抗菌譜。
由于噬菌體特異性及受機體免疫系統影響的局限性,運用分子生物學(xué)的手段對(duì)其進(jìn)行改造也是噬菌體治療的重要研究方向(xiàng)之一。
随著(zhe)噬菌體表面(miàn)展示技術的成(chéng)熟和應用,噬菌體展示出越來越多的優勢,例如改造後(hòu)作爲基因工程載體,特異性抗體的表達,特異功能(néng)蛋白的生産等。
這(zhè)些分子克隆方法與噬菌體治療有效的結合,將(jiāng)發(fā)揮更完善的治療和免疫效果,控制多種(zhǒng)動物疫病的發(fā)生。
人工自然選擇解決噬菌體宿主特異性,不僅減少動物機體免疫系統對(duì)噬菌體的吞噬,而且延長(cháng)噬菌體在體内發(fā)揮作用的時(shí)間,能(néng)連續傳代并選擇發(fā)生突變後(hòu)能(néng)在循環系統内存活的噬菌體用于治療。
總結
随著(zhe)科學(xué)技術的發(fā)展,各種(zhǒng)領域都(dōu)有了新的突破,噬菌體在動物疾病中的應用是科學(xué)的一大進(jìn)步,我們應抓住機遇,展望應用前景,使噬菌體的應用更爲科學(xué),研究的範圍更加細緻,必將(jiāng)爲動物疾病的治療帶來廣闊的發(fā)展空間。
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文章來源:《科技探索》 2012年第6期