第一次世界大戰(zhàn)期間1915年，細(xì)菌學(xué)家弗雷德里克·圖爾特（Frederick Twort）在戰(zhàn)士兵糞便細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了噬菌體，這是一種細(xì)菌病毒，能在細(xì)菌體內(nèi)繁殖并殺死宿主細(xì)菌。噬菌體后來(lái)成為重要模式微生物，導(dǎo)致后來(lái)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，奠定了分子生物學(xué)的基礎(chǔ)。

我們對(duì)生命的了解仍然膚淺，有許多經(jīng)典看法其實(shí)都是錯(cuò)誤的，例如這個(gè)噬菌體，過(guò)去我們認(rèn)為只會(huì)感染細(xì)菌，現(xiàn)在看來(lái)也能進(jìn)入人體細(xì)胞。我們過(guò)去認(rèn)為氧氣進(jìn)入細(xì)胞是自由擴(kuò)散，不需要任何工具，現(xiàn)在我們逐漸認(rèn)識(shí)到氧氣進(jìn)入細(xì)胞也需要借助蛋白通道。我們過(guò)去認(rèn)為人類大腦不會(huì)再生，現(xiàn)在我們知道腦內(nèi)存在許多干細(xì)胞。過(guò)去我們也不知道線粒體也可以跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)，現(xiàn)在我們了解許多半細(xì)胞樣膜結(jié)構(gòu)都可以活躍在身體內(nèi)。過(guò)去我們不了解肺是血小板制造的主要器官。過(guò)去我們?cè)J(rèn)為蛋白質(zhì)只有變成氨基酸才能被吸收，其實(shí)小肽也一樣可以被消化吸收，現(xiàn)在看來(lái)有一些膜結(jié)構(gòu)成分，一樣可以被細(xì)胞吸收。

題外話：有太多太多未知，等待我們?nèi)ヌ剿鳌?strong>有人說(shuō)，氫氣分子很穩(wěn)定，怎么可能會(huì)在身體內(nèi)發(fā)揮作用，氫氣的共價(jià)鍵是很難被打開(kāi)的，確實(shí)如此，這個(gè)問(wèn)題也非常好。葡萄糖、氨基酸和甘油都是非常穩(wěn)定的分子，我們的細(xì)胞會(huì)把這些分子反復(fù)打破，也會(huì)不斷制造出來(lái)，這些過(guò)程完全不符合簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，因?yàn)檫@是生物化學(xué)過(guò)程。氫氣可以被細(xì)菌制造，也可以被細(xì)菌代謝利用，至于為什么會(huì)這樣，真是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。

100年過(guò)去了，科學(xué)家在許多不同來(lái)源，如海洋和土壤內(nèi)細(xì)菌中都發(fā)現(xiàn)這種病毒的蹤跡，現(xiàn)在科學(xué)家再次發(fā)現(xiàn)細(xì)菌噬菌體對(duì)人類身體健康也具有重要意義，每天人體可以通過(guò)腸道吸收300億個(gè)噬菌體。最新研究論文發(fā)表在mBio.

雖然這些病毒最終會(huì)怎么樣還不了解，但這一研究和最近的相關(guān)研究讓科學(xué)家開(kāi)始認(rèn)真考慮噬菌體組學(xué)，體內(nèi)這種數(shù)目巨大的噬菌體是否會(huì)影響我們的生理功能，如調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能。論文作者澳大利亞墨爾本莫納什大學(xué)噬菌體研究人員杰里米·巴爾說(shuō)，基礎(chǔ)生物學(xué)教科書(shū)認(rèn)為，噬菌體不會(huì)影響真核細(xì)胞。他現(xiàn)在確信，這徹頭徹尾的是廢話。

幾十年來(lái)多數(shù)關(guān)于噬菌體的醫(yī)學(xué)研究，集中于利用能特異性殺死細(xì)菌的特征，把噬菌體作為對(duì)付細(xì)菌治療細(xì)菌感染的工具。這方面前蘇聯(lián)一些國(guó)家有比較多的研究。也有許多令人信服的成功案例，但是噬菌體療法希望進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)的臨床治療方法。

巴爾教授早期的研究表明，噬菌體本身可以幫助身體免受病原體侵害。從珊瑚到人類，他發(fā)現(xiàn)噬菌體在粘液層含量是四倍多，就像保護(hù)我們的牙齦和腸道一樣，在鄰近環(huán)境中也是如此。研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體蛋白質(zhì)殼可以結(jié)合粘蛋白，與水一起形成粘液分泌分子。

這是噬菌體和宿主動(dòng)物來(lái)說(shuō)是互惠互利的，集中在黏液中讓噬菌體有機(jī)會(huì)感染更多細(xì)菌，讓宿主避免特異性細(xì)菌靠近和感染宿主細(xì)胞。巴爾用一系列體外研究表明，病毒具有幫助宿主免受特異細(xì)菌感染的作用，給宿主提供了特定免疫力。

最新研究發(fā)現(xiàn)，這些噬菌體可以從腸道粘液進(jìn)入人體。在培養(yǎng)條件下，人類上皮細(xì)胞會(huì)吸收噬菌體并將其運(yùn)輸?shù)絻?nèi)部。這種運(yùn)輸?shù)姆肿訖C(jī)制仍然不清楚，但研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)囊泡封閉的病毒。更重要的是，這些人體組織官腔側(cè)細(xì)胞，一直能主動(dòng)攝取噬菌體，并持續(xù)將它們釋放到組織側(cè)，這顯然是一種主動(dòng)運(yùn)輸噬菌體的過(guò)程。從培養(yǎng)細(xì)胞攝取噬菌體的速度來(lái)估算，人體每天可以攝取300億個(gè)噬菌體。

（看來(lái)這些細(xì)菌的病毒能主動(dòng)進(jìn)入人體細(xì)胞，難道這些噬菌體也能“感染”人類細(xì)胞？）

波蘭科學(xué)院弗羅茨瓦夫免疫學(xué)和實(shí)驗(yàn)治療研究所分子生物學(xué)家克里斯蒂娜·達(dá)布羅斯卡說(shuō)，這項(xiàng)新研究“很好”展示了噬菌體如何進(jìn)入人體。但她提醒說(shuō)，培養(yǎng)皿不同于活體動(dòng)物的腸道，巴爾實(shí)驗(yàn)的一些細(xì)胞是癌細(xì)胞，與正常細(xì)胞相比，可能具有不同的噬菌體攝取能力。

噬菌體進(jìn)入我們的組織，到底要做什么？2004年，Dabrowska等報(bào)告，一種特定類型的噬菌體可與癌細(xì)胞膜結(jié)合，減少腫瘤生長(zhǎng)和擴(kuò)散。幾年后，Dabrowska研究生顧問(wèn)，噬菌體專家Andrzej Gorski指出，噬菌體在注射時(shí)會(huì)影響小鼠免疫系統(tǒng)，降低T細(xì)胞增殖和抗體產(chǎn)生。在小鼠中，甚至可以防止免疫系統(tǒng)攻擊移植組織。

巴爾認(rèn)為，細(xì)菌病毒穩(wěn)定流入人類細(xì)胞產(chǎn)生“胞內(nèi)噬菌體”，可以調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。今年由比利時(shí)研究人員發(fā)表的一項(xiàng)研究成果可能支持這一觀點(diǎn)：當(dāng)從健康人身上采集的白血細(xì)胞暴露于五種不同的噬菌體種類時(shí)，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生免疫分子，這些免疫分子可減輕流感癥狀和炎癥。密蘇里州圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)家赫伯特·維爾京小組發(fā)現(xiàn)，2型自身免疫性疾病、1型糖尿病和炎癥性腸病的人腸道噬菌體與正常健康人不同。

巴爾推測(cè)，這個(gè)噬菌體也可能提醒免疫系統(tǒng)存在潛在病原體。細(xì)菌感染會(huì)帶來(lái)一波新的噬菌體進(jìn)入人體，這可能以某種方式觸發(fā)可能靶向細(xì)菌的免疫炎癥反應(yīng)。

巴爾說(shuō)，一旦科學(xué)家了解進(jìn)入人體噬菌體的作用，就可以開(kāi)始考慮用噬菌體操縱身體內(nèi)細(xì)菌群落，甚至可控制人體細(xì)胞。但他謹(jǐn)慎指出，噬菌體生物才剛剛開(kāi)始萌芽，鑒于目前對(duì)噬菌體和機(jī)體相互作用了解很少，噬菌體生物學(xué)的醫(yī)療應(yīng)用仍然十分久遠(yuǎn)。

    Nguyen S, Baker K, Padman BS, Patwa R, Dunstan RA, Weston TA, Schlosser K, Bailey B, Lithgow T, Lazarou M, Luque A, Rohwer                        F, Blumberg RS, Barr JJ. 2017. Bacteriophage transcytosis provides a mechanism to cross epithelial cell layers. mBio 8:e01874-17.                              https:///10.1128/mBio.01874-17.