噬菌體療法常見的應用有什麼(me)？

随著(zhe)多重耐藥菌的出現，曾經(jīng)被擱置的噬菌體療法又重新出現在大衆的視野。說(shuō)起(qǐ)噬菌體療法，大家的第一反應是不是利用噬菌體的殺菌特性來對(duì)抗多重耐藥菌呢？其實，噬菌體療法不僅是作爲抗生素的替代品，還(hái)有很多其他應用，下面(miàn)就(jiù)讓我們一起(qǐ)看看噬菌體療法的用途吧。
1.噬菌體展示
1985年，Smith發(fā)現了噬菌體展示技術，并于2018年獲得諾貝爾化學(xué)獎。噬菌體展示技術的原理是將(jiāng)外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌體外殼蛋白結構基因的适當位置，使外源基因随外殼蛋白的表達而表達，同時(shí)，外源蛋白随噬菌體的重新組裝而展示到噬菌體表面(miàn)的生物技術。噬菌體展示在基因、疫苗及藥物等治療藥物的傳遞中起(qǐ)著(zhe)非常重要的作用。同時(shí)，噬菌體展示還(hái)可用于表位鑒定、靶向(xiàng)真核細胞、設計納米材料、癌症的研究與治療等方面(miàn)。
2.基于噬菌體的疫苗
噬菌體顆粒具有誘導體液免疫和細胞免疫的能(néng)力，可作爲低免疫原性疫苗的有效佐劑或納米載體。噬菌體展示疫苗不需要佐劑，因爲噬菌體本身具有免疫原性，可以作爲天然佐劑。噬菌體的疫苗還(hái)具有免疫記憶，誘導T細胞，分泌Th1細胞因子并在腫瘤微環境下激活樹突狀細胞的功能(néng)。
3.癌症治療
在合成(chéng)生物學(xué)的年代，噬菌體不僅僅可用作抗生素的替代品，還(hái)可利用它進(jìn)行基因傳遞和表達。事(shì)實上，抗癌噬菌體療法并不是一項新興技術，它已被使用很多年。絲狀噬菌體F5被改造後(hòu)可表達生長(cháng)因子受體ErbB2，通過(guò)受體介導的内吞作用進(jìn)入乳腺癌細胞，然後(hòu)呈遞和表達生長(cháng)因子蛋白報告基因。AE37是人表皮生長(cháng)因子受體蛋白的衍生蛋白，將(jiāng)其與λF7噬菌體的衣殼蛋白gpD結合。此類修飾的噬菌體能(néng)有效的作爲抗腫瘤納米藥物，可顯著(zhe)減少小鼠乳腺癌模型中的腫瘤細胞。修飾後(hòu)的噬菌體納米粒子[λF7(gpD :: AE37)]可誘導真核免疫系統産生CD8+ T細胞，CD4+IL-4，IFNγ以及MHC II分子。這(zhè)類嵌合噬菌體顆粒具有免疫原性和靶向(xiàng)抗腫瘤活性。其它一些研究試圖使用基因編輯技術將(jiāng)藥物、基因和蛋白靶向(xiàng)遞送至哺乳動物細胞中。
4.神經(jīng)退行性疾病
衆所周知，噬菌體可以越過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦細胞，并通過(guò)其抗菌活性提供免疫。研究者試圖利用噬菌體的這(zhè)一特性尋找治療神經(jīng)系統疾病的方法。利用噬菌體的噬菌斑結合能(néng)力，已建立了對(duì)阿爾茨海默症和帕金森病的治療方法。已有研究表明，使用M13絲狀噬菌體可以展示抗β澱粉樣抗體。與α-突觸核蛋白和β-澱粉樣斑塊結合的噬菌體促進(jìn)了帕金森和阿爾茨海默病中錯誤折疊蛋白的降解和去除。
5.噬菌體蛋白組的開(kāi)發(fā)
除了使用完整的噬菌體顆粒，噬菌體産物（蛋白質）的研究也在進(jìn)行，用以取代完整的噬菌體。一些用于細菌裂解的噬菌體蛋白如下：a.溶菌酶(Lysozyme)是一種(zhǒng)從噬菌體fXo411中分離出來的蛋白，可裂解細菌的細胞壁，在裂解試驗中成(chéng)功觀察到細菌濃度降低。b.内溶素(Endolysin)是噬菌體的另一種(zhǒng)蛋白，可裂解宿主菌的細胞壁，從而導緻宿主菌的死亡。目前已使用的噬菌體内溶素主要有：抗炭疽芽孢杆菌的PlyPH和PlyG，抗鮑曼不動杆菌的PlyF307，抗金黃色葡萄球菌的LysGH15和Ply187，以及抗表皮葡萄球菌、金黃色葡萄球菌和腸球菌的LysK。一個廣譜的噬菌體内溶素ABgp46可裂解鼠傷寒沙門菌、銅綠假單胞菌和多重耐藥鮑曼不動杆菌。c.從噬菌體K中分離到的溶菌酶對(duì)金黃色葡萄球菌具有活性。d.P22的tail spike蛋白能(néng)對(duì)抗腸出血性鏈球菌。一些T4相關的噬菌體的基因組和基因産物被作爲微生物基因組進(jìn)化的窗口。