去熱帶旅游的人最好不要吃當(dāng)?shù)氐奈⑿≈参铮菚衼砻商刈骜R的報復(fù)(Montezuma’s revenge,,譯者注:一種腹瀉)或患上其他威脅生命的腸道疾病,。但澳大利亞的一個研究小組認為,抵御有害腸道菌群的最好辦法,,也許是服用更多細菌,,特別是一種經(jīng)過基因改造后,,可以吸收其他細菌毒素的良性大腸桿菌。
澳大利亞阿德萊德大學(xué)的詹姆士·C·佩頓(James C. Paton)和他的同事將一種無害的大腸桿菌加以改良,,使細胞膜表面形成類似于人體細胞的停泊位點,,這個方法的構(gòu)思在于,讓細菌毒素結(jié)合在誘餌細胞上,,它們就不會作用于人類胃腸細胞,。這個研究小組最新研制的誘餌,能夠模仿人類細胞的霍亂弧菌毒素受體,,每個菌體會吸收相當(dāng)于自身體重5%的毒素,。試管試驗顯示,誘餌細菌將毒素對人類細胞的殺傷力壓制了99.95%,。研究人員在12只幼鼠體內(nèi)進行試驗,,先將改良的細菌注入體內(nèi),然后用霍亂弧菌感染幼鼠,,盡管在感染后4個小時,,研究人員才采取處理措施,但實驗組幼鼠仍有8只存活,,對照組的12只感染霍亂的幼鼠則全部死亡,。
佩頓對大腸桿菌做了更多更深入的改良,使它們能夠結(jié)合與它們同屬一科,,但危害性更大的菌種產(chǎn)生的毒素,,包括志賀菌毒素以及常常令旅游者痛苦不堪、令發(fā)展中國家的兒童發(fā)生致死性腹瀉的細菌毒素,。佩頓希望他設(shè)計的益生菌能夠被制成廉價且具有預(yù)防作用的試劑,,在疾病爆發(fā)區(qū)廣泛應(yīng)用。
用益生菌對抗細菌好處很多,,通過發(fā)酵的方式生產(chǎn)有益菌群價格低廉,,而且給藥方法簡單——例如,可以把微生物制成口服液直接吞咽,。最重要的是,,由于這種治療方法只是轉(zhuǎn)移了毒素而并非去除病原體本身,不會提高有害細菌自身的耐藥性,。美國哈佛醫(yī)學(xué)院胃腸疾病專家J·托馬斯·拉蒙特(J. Thomas LaMont)說:我們正在尋找類似的治療方案,,作為醫(yī)生,我很想找到一些抗生素之外的有效治療措施,。
佩頓和他的妻子阿德里安娜(Adrienne)關(guān)于誘餌細菌的最初想法,,源于1995年阿德萊德的痢疾爆發(fā),當(dāng)時阿德里安娜正在那里測試快速診斷方法,。佩頓回憶說:當(dāng)時,,你可以在兒童患病早期作出明確診斷,,卻對治療束手無策。大約一周后,,這些孩子的病情就會發(fā)展為全面的溶血性尿毒綜合征(hemolytic uremic syndrome),,這是由于毒素聚集而引起的腎臟損害。我們突然間想到,,可以通過改良大腸桿菌來去除毒素。
為了構(gòu)建誘餌,,佩頓將其他兩類細菌的基因插入到良性大腸桿菌中,,這樣,細菌表面的受體就能與毒素結(jié)合,。與受體的結(jié)合,,讓停泊位點足以以假亂真,跟人體內(nèi)霍亂毒素分子的結(jié)合位點非常相似,。他的第一個誘餌是針對志賀菌毒素設(shè)計的,,效果相當(dāng)好:菌體表面的所有分子都模擬了人類受體,能夠使每個細胞吸收相當(dāng)于自身體重15%的毒素,。目前,,霍亂毒素誘餌還不能推廣用于人類,模擬受體不能大量產(chǎn)生只是問題之一,,更重要的是,,它的嵌合受體在結(jié)構(gòu)上與人類的極為相似,從理論上講,,它可能引起自身免疫反應(yīng),。
佩頓知道還有很多工作需要深入研究,但是眼前他的一大憂慮卻是,,改良的大腸桿菌應(yīng)用很可能與國際上轉(zhuǎn)基因器官應(yīng)用的限制條款相沖突,。解決這兩個潛在問題的辦法,也許就是殺死這些有益細菌,,佩頓解釋道:這些細菌死亡后,,仍然能夠發(fā)揮作用。盡管效果差了一些,,但它們一旦死亡,,就不再是‘經(jīng)過基因改造的生物體’了。