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purpleboy623

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[交流] 人体“细菌牧场”

人体“细菌牧场”
日期: 2008年03月10日

医学界有越来越多的研究者提出，我们之前对细菌赶尽杀绝的策略其实有误。他们认为，与其跟浩瀚的细菌部队殊死搏斗，不如将其纳为己用———或许在不久的将来，我们可以像祖先们将野兽驯养成家畜那样，在人体内放养已经驯服的细菌，它们将成为人类最可靠的健康卫士。

新生物科技倡导者之一、洛克菲勒大学微生物学家大卫·泰勒如此展望人与细菌的未来关系：细菌将成为人体健康最为坚固的盾牌，通过“指挥”细菌，人体可以更为有效地吸收药物，可以让它们“吃掉”肿瘤，预防感染，甚至消灭它们对人类有害的细菌亲戚。

据泰勒介绍，自石器时代起，人类的祖先就以原始的方式开始了庞大的基因工程，他们通过选择育种，把捕食牛羊的恶狼驯养成守卫家畜的忠犬，“然而，对待细菌，至今我们还认为它们只能是害我们生病的坏东西，而非可以驯服的善类。”他认为，人类是时候开始考虑改变自己对细菌的态度，从“细菌终结者”转变成“微生物牧民”了。

泰勒将此称之为“第二次新石器时代革命”。他表示，医药微生物学应该改革某些观点了：与其一直使用抗生素对有害细菌赶尽杀绝，同时亦破坏了我们赖以生存的环境的平衡，何不“招安”细菌，让它们为人类所用？“控制细菌的技术已经存在，”泰勒说。有些生物科技公司已经开始利用诸如大肠杆菌之类的细菌来研发新药了———只需将一种以蛋白质为基础的药物注入大肠杆菌内，自我复制出来的新菌也带有药效。

然而，让细菌在一个密封的容器里加工出药物是一回事，把它们放入一个病人的身体内又是另外一回事。细菌可被遗传工程所利用的特质，例如强大的延展性、惊人的自我复制速度以及对外来基因的包容力，无疑是一把双刃剑，因为某些危险细菌也有可能在无法控制的情况下，获得改良细菌中人类赋予它们的能力，那后果将不可想象。
以上担忧使得第一代细菌“超级药品”如今仍只能严格控制在实验室里，不过也有一些已经成功进入临床试验的阶段，它们的作用包括防蛀、破坏肿瘤、安抚肠道不适等。

就世人对新技术的种种忧虑，泰勒报之以一笑：“我觉得，对比想象要在身体里部置细菌，人们更容易接受满血管里跑着纳米机器人的场景吧。或许这么想要好一些，你只是在身体内培养一个别样的生物世界罢了。”

正如泰勒所说，“我们经常说，我今天觉得不太舒服，我一定是感染到什么细菌了，”但未来未必不会出现这样的对话，“我感觉不错，我一定是感染到一种可以分泌脑内啡（具有镇痛作用的氨基酸）的细菌了！”
佛罗里达大学口腔生物学家杰弗里·希尔曼是细菌疗法的支持者兼研究领衔人物。希尔曼建立的生物科技公司Oragenics致力于将他开发的防蛀细菌———变形链球菌商业化。这是一种历时近30年研制出来的基因改良生物体药物。

每个地球人的口腔内都有变形链球菌的“殖民地”。这种靠剩余糖分生存的细菌的副产品是一种可以分解牙齿釉质的酸性物质，使得牙齿上出现空洞。无论如何清洁口腔，甚至使用上抗生素，变形链球菌是不可能被完全清除出口腔的。

希尔曼的原理是找出变形链球菌中攻击性较为强大的一个变种，这一变种会将其他同类“驱逐出境”，然后再将这一细菌会产生乳酸的基因去除，换上来自用于酿酒的运动发酵单胞菌中可产生酒精的基因。当然，最后的细菌“成品”所分泌的酒精量还不至于让宿主醉倒。在老鼠身上的实验结果显示，它成功让大量摄入高糖食物的老鼠绝大部分实现了“没有蛀牙”。

但是，这种改良细菌引发了部分专家的忧虑，西安大略湖大学社会科学研究所一名发言人表示：“它们肯定会逃脱出人类的控制范围，并污染并不需要生物疗法的人类的身体系统。”

希尔曼的应对之策是给改良后的细菌进行了二次改良，这回，在缺乏一种氨基酸的情况下，它们无法长时间生存，而这种氨基酸可通过每日两次使用一种特殊的漱口水提供。

打入肿瘤内部的细菌“木马”

沙门氏菌本是一种会害人类食物中毒的细菌，它有一种能够将有毒物质输送到任何细胞内的特殊蛋白。幸运的是，人类免疫系统能够迅速识别这种物质，在几天内就可以清除侵入体内的细菌。

癌症细胞就不容易被免疫系统识别，因为肿瘤细胞表面没有特异性标志，它的表面看起来和正常细胞一样，因此免疫系统没有办法排斥癌症细胞。

沙门氏菌虽会被免疫系统杀灭，但却可以在恶性肿瘤内增殖扩散，科学家猜测，这或许是因为免疫系统忽略了癌症细胞的缘故。耶鲁大学一队由微生物学家大卫·贝尔姆德斯领导的研究小组利用沙门氏菌这一特性，将大肠杆菌内的一组基因放入其中，这种基因可以制造出一种酶，而这种酶可激活一种破坏力极为强大的“细胞组织终结者”———癌症细胞自然也不能幸免。而且当其将癌症组织毁灭殆尽时，一旦蔓延到肿瘤外部，这种改良过的沙门氏菌仍然可被免疫系统所识别，之后杀灭。
攻克“克罗恩病”

荷兰首都阿姆斯特丹学术医疗中心新建立了一个特殊病区，该病区被控制在一种低气压的环境，即使窗户破裂，也只会有外界空气流入，内部空气绝不会泄漏出去。这里进进出出的医生护士从头发武装到脚趾，清一色的无菌装束。

病区研究小组领导马科尔·派伯兰博斯克正将一种可用于制造乳酪的乳酸乳球菌的基因改良，应用于缓解“克罗恩病”的临床试验。所谓“克罗恩病”，是一种炎症性肠病，可侵犯全消化道，并伴有免疫异常———免疫系统会错误攻击肠内正常的消化微生物，导致肠道发炎或穿孔，不但十分痛苦，而且可能会有性命之虞。

此病的治疗方法就是关闭免疫系统针对肠道细菌的攻击能力。有种叫白细胞介素-10的物质可以安抚免疫系统，但是人们无法通过口服得到，因为胃酸会破坏这种蛋白质。

比利时根特大学的罗塔·史戴尔德乐教授领导的研究小组对正常生活在肠道的乳酸乳球菌进行了修饰，使之产生可以帮助平息“克罗恩病”症状的白细胞介素-10。这样人们就可以通过口服含有这种乳酸乳球菌的胶囊获得白细胞介素-10。

然而，新细菌只能待在肠道里，一旦进入排泄系统或被排泄出体外，让致病细菌获得了改良基因，后果将是灾难性的———这些细菌都可以避过免疫系统攻击人体了。史戴尔德乐教授的办法是：让新细菌无法自己制造生存必需的胸苷。肠内含有胸苷，因此细菌无需自己产生胸苷也能在肠道中存活。但肠外一般不产生胸苷，细菌到了肠外就只有死路一条。

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