文章的作者Bassler和Silpe。圖片來源：Princeton University

細菌天敵

VP882病毒的本質(zhì)是噬菌體（Phage），噬菌體是感染細菌、真菌、藻類等微生物的病毒總稱，可以引起宿主菌的裂解。在我們?nèi)庋鄄豢梢姷纳�物界中，細菌與噬菌體的博弈從來沒有停止過。但直到1915年，這場微型戰(zhàn)爭才被人類觀察到，加拿大細菌學家Felix發(fā)現(xiàn)病毒和痢疾桿菌混合后，細菌會出現(xiàn)死亡，他將其稱作Bacteriophage。這些博弈也在推動著二者共同演化，2005年Waldor就在研究中提到，一些非毒性菌為了應對噬菌體會演化出有毒的亞型，并且分泌毒性因子。2012年Faruque也指出，細菌的演化很大程度上依賴于和噬菌體的交互作用。

電鏡顯示噬菌體聚集在細菌表面。圖片來源：Wikipedia

盡管時間已久，Bassler通過資源共享庫獲取了當年臺灣實驗的同一批細菌。幸運地是，這些細菌樣本中，某些還含有噬菌體VP882。他將VP882與霍亂菌混在一起，當沒有DPO信號時，兩者處于互不侵犯的狀態(tài)，但隨著DPO信號分子的加入，細菌開始死亡。并且將VP882中的VqmA突變后，噬菌體不會再殺死細菌。至此，Silpe基本確定找到了問題的答案，病毒在悄悄地“密謀”一件大事，其VqmA能夠?qū)�細菌分泌的DPO信號分子起到識別作用。一旦病毒察覺到了該信號，就會從“潛伏”狀態(tài)轉(zhuǎn)變成“暗殺”狀態(tài)，將宿主細菌殺死。

Silpe還發(fā)現(xiàn)，病毒的VqmA可以在細菌內(nèi)啟動控制散播和遷移的基因，讓細菌轉(zhuǎn)移到其他地方去�！笆删�體準備殺死細菌時，它同時還會擾亂細菌數(shù)百個基因，”Bassler表示，這也是噬菌體策略的一部分，不僅保證后代有足夠的細菌可以寄生，也保證這些宿主帶著后代散播到更遠的地方。這種奇特的巧合，也讓他們看到了VP882應用于噬菌體治療的希望。

抗生素失效的救命稻草

噬菌體治療（Phage therapy）是指利用噬菌體來應對病原性細菌感染的治療手段，它比抗生素特異性更強，往往噬菌體只針對一種細菌類型起作用，因此帶來的副作用很低。但是這種優(yōu)勢也成為其發(fā)展的阻礙，每次治療都要根據(jù)病人感染的細菌尋找對應的噬菌體，這將耗費大量的時間，容易延誤最佳的治療時間。由于執(zhí)行難度較大，臨床上只有在所有抗生素都無效時，才會考慮進行噬菌體治療。今年6月，美國第一家噬菌體治療中心在圣地亞哥啟動，這預示著臨床醫(yī)學上正逐漸采納該種獨特的治療方案。

如果有一種普適性的噬菌體，將極大地推進噬菌體治療的發(fā)展。VP882目前似乎成為了一個突破點。首先在于它侵染細菌的種類很廣，以往的噬菌體的攻擊對象都是一對一，但是從目前實驗中來看VP882有很廣的目標菌群；此外，它這種監(jiān)聽功能可以隨意改造和增強，這是因為VP882能把自己的整個基因藏在細菌體內(nèi)，因此可以對其進行基因改造，構(gòu)建針對不同細菌的暗殺開關(guān)。Silpe在對其他細菌進行驗證實驗時，發(fā)現(xiàn)其能輕易地侵染其他種屬的沙門氏菌和大腸桿菌。通過構(gòu)建針對兩種細菌類似的特異信號受體，同樣可以消滅這兩種致病菌。