上世紀(jì)50年代中國(guó)噬菌體研究成就回顧及思索

叢聰,魏炳棟,袁玉玉,李曉宇,4,5,王麗麗,4,5,李紀(jì)彬,徐永平,4,5,*

(1 大連理工大學(xué)生物工程學(xué)院, 遼寧大連 116024；2 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧分院, 吉林公主嶺 136100；3 大連賽姆生物工程技術(shù)有限公司博士后科研工作站, 遼寧大連 116620；4 動(dòng)物性食品安全保障技術(shù)教育部工程研究中心, 遼寧大連 116600；5 遼寧省大連賽姆噬菌體應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，遼寧大連 116600)

1 前言

自從發(fā)現(xiàn)細(xì)菌后，人們普遍認(rèn)為細(xì)菌是一種最小的生物。而自從俄國(guó)學(xué)者依萬(wàn)諾夫斯基于1892年發(fā)現(xiàn)了病毒以后，人類(lèi)了解到還有比細(xì)菌還小的微生物存在。1898年，俄國(guó)學(xué)者加瑪列發(fā)現(xiàn)在許多細(xì)菌中都寄生著一種比細(xì)菌還小的極小微生物，它可以溶解細(xì)菌，這也是噬菌體(Bacteriophage，簡(jiǎn)稱(chēng)phage)發(fā)現(xiàn)的起點(diǎn)。直到1915年，人們觀察到了噬菌斑后才正式開(kāi)始了解噬菌體這種生物。1917年，F(xiàn)elix d'Herelle率先從拉丁語(yǔ)字源中提取出“噬菌體”這一詞的概念，其中文解釋是“吞食細(xì)菌”。但西方國(guó)家并沒(méi)有重視噬菌體，他們普遍認(rèn)為噬菌體對(duì)于傳染病的醫(yī)療是沒(méi)有效果的，而前蘇聯(lián)在這方面的工作是成功的，也具有較豐富的經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)期間，人類(lèi)已發(fā)現(xiàn)了40多種有噬菌體的細(xì)菌，如霍亂弧菌(Vibrio cholerae)、傷寒沙門(mén)菌(Salmonella typhi)、腸炎沙門(mén)菌(Salmonella enteritidis)、耶爾森鼠疫桿菌(Yersinia pestis)、梭狀芽孢桿菌(Clostridium prazmowski)和葡萄球菌屬(Staphylococcussp.)，以及被海內(nèi)外學(xué)者研究頗多的痢疾/志賀桿菌(Shigella Castellani)[1]等。

自1940年起，隨著抗生素產(chǎn)業(yè)的興起，特別是磺胺類(lèi)藥品的暢銷(xiāo)，在歐洲流行的噬菌體制劑被排擠，以致后來(lái)趨于退出市場(chǎng)。但同時(shí)期，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的封關(guān)鎖國(guó)政策，中國(guó)的醫(yī)療水平相對(duì)落后，百姓若是生病卻買(mǎi)不起進(jìn)口的藥物，甚至有錢(qián)也幾乎買(mǎi)不到磺胺類(lèi)等抗生素的消炎藥，迫于無(wú)奈的情況下，只能使用土辦法來(lái)治病——尋找細(xì)菌的天敵。自20世紀(jì)50年代起，中國(guó)科學(xué)家在前蘇聯(lián)學(xué)者研究的基礎(chǔ)上開(kāi)始研究噬菌體及其制劑，并用其防治細(xì)菌性疾病，例如痢疾桿菌(痢疾性腹瀉)[2]和銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa，燒傷)等。曾有五個(gè)前蘇聯(lián)研究所生產(chǎn)過(guò)噬菌體制劑，但卻只包括痢疾桿菌、傷寒桿菌和霍亂弧菌等少數(shù)幾類(lèi)細(xì)菌，衛(wèi)生部大連生物制品所(原大連大學(xué)附屬衛(wèi)生研究所，簡(jiǎn)稱(chēng)大連所)是我國(guó)最早開(kāi)創(chuàng)痢疾噬菌體制劑生產(chǎn)的機(jī)構(gòu)，用于痢疾的防治。由于口服液體混合制劑服用劑量較大，成品又全為培養(yǎng)物，其味道和口感不佳，群眾不太樂(lè)于接受這種噬菌體制劑[3]。為了解決這一問(wèn)題，大連所的研究人員動(dòng)身趕往上海奶粉制品廠(chǎng)采用噴霧干燥法成功制備出了噬菌體粉劑，并相應(yīng)做出各項(xiàng)檢定報(bào)告和總結(jié)，達(dá)到了中國(guó)噬菌體制劑研究成就的高峰。不料在將粉劑制成膠囊之前，全所人員奉命遷往成都與成都新所合并，不久后新所撤銷(xiāo)了噬菌體室(曾稱(chēng)為法基室，音同phage室)，自此痢疾噬菌體粉劑產(chǎn)品在我國(guó)消失，而主要的研究人員也被分散到其他科室或被調(diào)往外地，如溫江專(zhuān)區(qū)防疫站[3]。這個(gè)階段的摸索為中國(guó)噬菌體的研究打下了堅(jiān)實(shí)的奠基，并具有深遠(yuǎn)的歷史意義。后來(lái)因?yàn)榍疤K聯(lián)的撤資以及國(guó)內(nèi)科研環(huán)境不理想，致使我國(guó)研究工作日漸沒(méi)落，研究進(jìn)展緩慢，可悲可嘆。

為了了解上世紀(jì)50年代我國(guó)噬菌體及應(yīng)用的研究成就，本文首次總結(jié)和歸納了這一時(shí)期中國(guó)噬菌體的研究工作，回顧歷史并思索當(dāng)年的不足，簡(jiǎn)要分析當(dāng)時(shí)的成就對(duì)如今噬菌體工作所奠定的基礎(chǔ)，對(duì)噬菌體在我國(guó)的發(fā)展歷程的追溯具有一定的參考價(jià)值。

2 50年代中國(guó)噬菌體研究工作

現(xiàn)如今，中國(guó)50年代初關(guān)于噬菌體研究的文獻(xiàn)已極為罕見(jiàn)，紙質(zhì)版本多為孤本，主要是從國(guó)外翻譯文獻(xiàn)中學(xué)習(xí)并開(kāi)展相應(yīng)的工作，從1953年起電子版存檔才逐漸被保存于網(wǎng)絡(luò)。1953年，程子明[4]描述：“噬菌體好像是一種吞噬細(xì)菌的物體，其實(shí)它并不吞噬細(xì)菌而是使細(xì)菌溶解。噬菌體分布很廣，大凡有細(xì)菌的地方就可以找到噬菌體，尤其在動(dòng)物糞便中及一些脊椎動(dòng)物腸內(nèi)存在更多。”

1955年，郭成周等[5]從晚期戰(zhàn)傷傷員(負(fù)傷后的1～3年，經(jīng)多次手術(shù)和長(zhǎng)期藥物治療未愈的)處采集6類(lèi)感染標(biāo)本，并用中國(guó)協(xié)和醫(yī)學(xué)院細(xì)菌科K.P1號(hào)金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)噬菌體對(duì)鑒定出的金黃色和白色葡萄球菌/表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)均做了噬菌作用的觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)噬菌體(效價(jià)為108CFU/mL)對(duì)金黃色和白色葡萄球菌均有溶菌作用，分別為75 %和54 %；類(lèi)似的結(jié)果也體現(xiàn)在銅綠假單胞菌的噬菌實(shí)驗(yàn)中，用產(chǎn)綠膿素的銅綠假單胞菌增殖的噬菌體也能適用于僅產(chǎn)熒光素的銅綠假單胞菌上，但不能適合于銅綠假單胞菌的全部菌株，噬菌效果分別為54 %和84 %[5]；這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明兩種噬菌體都不能完全適合于兩類(lèi)細(xì)菌的全部菌株。

1959年，吳連元和張伯翊[6]研究了肉類(lèi)加工廠(chǎng)中的豬炭疽芽孢桿菌(Bacillus anthraci)，他們發(fā)現(xiàn)豬的炭疽病大部分是由于攝取了含有炭疽芽孢的飼料和污水等，從而由豬口腔進(jìn)入而感染，然而急性、敗血型的豬炭疽病較為少見(jiàn)，原因是豬對(duì)炭疽桿菌有天然的抵抗力，并且還在健康豬的血液中發(fā)現(xiàn)有噬菌體的存在，故豬炭疽病的發(fā)生多限于局部性的慢性型。

2.1 噬菌體與痢疾桿菌

國(guó)內(nèi)關(guān)于痢疾噬菌體研究的文獻(xiàn)約占50年代噬菌體文獻(xiàn)的60 %。1955年，大連所的司穉東[2]率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展了痢疾噬菌體的研究工作，他認(rèn)為：“噬菌體預(yù)防不同于一般的自動(dòng)免疫或被動(dòng)免疫。服用噬菌體預(yù)防傳染病，主要是應(yīng)用噬菌體的生物特性，即噬菌體對(duì)病原菌的裂解作用(即使病原菌發(fā)生變異，當(dāng)然有的也可以引起某些免疫因子的增強(qiáng))，而消減了病原菌(或改變了它的毒力)，達(dá)到人類(lèi)預(yù)防的目的。因此這種作用，并不是像服用或注射菌苗(如口服菌苗及注射用菌苗)、疫苗及類(lèi)毒素，而使身體產(chǎn)生抗體的自動(dòng)免疫現(xiàn)象；也不是像注射含有抗體的免疫血清的被動(dòng)免疫現(xiàn)象。使用噬菌體預(yù)防應(yīng)明確這一點(diǎn)?！蓖?，司穉東[7]采取口服噬菌體的方法治療痢疾患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在服用噬菌體后的患者的膿血粘液便中，不論在其濾液或懸液中，全部都能檢測(cè)出噬菌體。他采用了幾種不同的方法分離痢疾桿菌、傷寒桿菌和乙型副傷寒桿菌(Bacterium paratyphosum b)噬菌體，并發(fā)現(xiàn)噬菌體較耐熱，加熱至58 ℃處理30 min后依然能夠檢測(cè)出噬菌體（表1）[8]。另外，司穉東[9]發(fā)現(xiàn)口服痢疾噬菌體的健康人的糞便中能夠持續(xù)檢出痢疾噬菌體，時(shí)間跨度為3 d～15 d，并且在尿液、乳液(以及被哺乳嬰兒的糞便)和唾液中均能檢出，說(shuō)明噬菌體被消化道吸收后可隨血液等循環(huán)至腎臟、乳腺和唾腺內(nèi)并隨之排出；次年，他在小白鼠的實(shí)驗(yàn)中也證明了該結(jié)論，注射福氏痢疾桿菌(Flexner's dysentery bacillus)與志賀桿菌混合的多價(jià)痢疾噬菌體后，噬菌體可在小白鼠的腦、血液、肝、腎、肺、腸和脾中存留很長(zhǎng)時(shí)間(在脾臟中至少可長(zhǎng)達(dá)37 d)，但在糞便中未檢出噬菌體[10]。因此，噬菌體通過(guò)口服或注射的方法可到達(dá)腸道、肝、脾、腎、肺、腦、血液、乳腺和唾腺等處，并且能夠停留一段時(shí)間。

1956年，何明達(dá)[11]對(duì)某團(tuán)駐地步兵爆發(fā)的流行性痢疾進(jìn)行研究（圖1），試用了痢疾桿菌的志賀和福氏多價(jià)混合噬菌體(大連所1954年出品)進(jìn)行治療，并結(jié)合各項(xiàng)衛(wèi)生預(yù)防措施有效控制了痢疾的季節(jié)性流行。

但在1958年之前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于痢疾噬菌體應(yīng)用于痢疾預(yù)防上的實(shí)驗(yàn)研究有過(guò)不同的報(bào)告，并且大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為痢疾噬菌體并無(wú)預(yù)防痢疾的功效。1957年7月～10月，張挺和鄭丕志[12]使用大連所出品的痢疾桿菌多價(jià)噬菌體(志賀和福氏)對(duì)無(wú)錫在駐部隊(duì)1543人進(jìn)行了噬菌體實(shí)驗(yàn)，并連續(xù)服用了14次噬菌體制劑(服用11次后仍有痢疾發(fā)生)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的痢疾發(fā)病率分別為1.23 %與1.29 %，他們認(rèn)為所服用的5種批號(hào)的噬菌體對(duì)散在性痢疾缺乏應(yīng)有的預(yù)防效果，效果不佳。本文作者認(rèn)為之所以沒(méi)有顯著性差異的結(jié)果可能與地域性的不同有關(guān)，應(yīng)考慮到噬菌體特異性較強(qiáng)的特點(diǎn)，而不應(yīng)歸咎于噬菌體制劑本身的無(wú)效性。

1959年，趙樹(shù)壁等[13]在做痢疾細(xì)菌學(xué)檢查的同時(shí)進(jìn)行了噬菌體的分離工作，自北京流行菌樣中分離制備痢疾多價(jià)噬菌體以供臨床試用，并企圖觀察噬菌體在急性和恢復(fù)期病人中出現(xiàn)的百分率與培養(yǎng)陽(yáng)性率的關(guān)系；結(jié)果表明，從221例患者中共分離出25例痢疾噬菌體，噬菌體的分離與細(xì)菌培養(yǎng)及病程上的關(guān)系表明培養(yǎng)陰性病例及恢復(fù)期病愈除了由于藥物因素外，還可能由于噬菌體的作用；當(dāng)年北京流行主要為福氏和宋內(nèi)痢疾桿菌(Shigella sonnei)，因此只制備了二價(jià)混合噬菌體制劑供臨床試用，但由于和臨床未能密切聯(lián)系且未能繼續(xù)供應(yīng)噬菌體，因此無(wú)法獲得確切的療效資料[13]。

表1 司穉東采用幾種不同的方法分離痢疾、傷寒和乙型副傷寒噬菌體[8]

1959年，王德旺等[14]對(duì)駐渝部隊(duì)3055人進(jìn)行了糞便菌調(diào)查以及非典型痢疾桿菌的噬菌體可溶性研究，結(jié)果表明，檢出的27株非典型福氏痢疾桿菌中有19株可被噬菌體所裂解，占70.37 %，可見(jiàn)非典型福氏痢疾桿菌與噬菌體存在較密切的關(guān)系，并且非典型痢疾桿菌帶菌者仍應(yīng)作為痢疾桿菌帶菌者處理。

上世紀(jì)50年代末，痢疾噬菌體制劑一直是我國(guó)防治細(xì)菌性痢疾的唯一正式生產(chǎn)的生物制品，投入使用后應(yīng)用于全國(guó)各地，在預(yù)防和治療細(xì)菌性痢疾上起到了一定的作用，但當(dāng)時(shí)在我國(guó)學(xué)術(shù)界卻對(duì)痢疾噬菌體的預(yù)防和治療效果存在著不同的看法。理論上來(lái)說(shuō)，用噬菌體治療和預(yù)防細(xì)菌性痢疾是最理想的藥物，并且方法簡(jiǎn)便、無(wú)抗藥性，容易被人接受。但需要注意噬菌體的裂解效價(jià)、裂解范圍、服用方法和次數(shù)等等條件，業(yè)界之所以褒貶不一的原因主要是沒(méi)有掌握噬菌體的性能，噬菌體特異性較強(qiáng)，并受環(huán)境、生產(chǎn)和使用方法的影響而效果各異。1959年，鄭韋明[15]對(duì)噬菌體用于預(yù)防細(xì)菌性痢疾及治療等發(fā)表了一些個(gè)人的看法，闡述了我國(guó)在生產(chǎn)和使用痢疾噬菌體時(shí)存在的問(wèn)題，并對(duì)噬菌體工作的研究和發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

2.2 噬菌體與發(fā)酵產(chǎn)業(yè)

我國(guó)早期對(duì)噬菌體的研究也有一部分集中在如何預(yù)防、消除或殺滅噬菌體等方向，醫(yī)療領(lǐng)域主要以抗噬菌體血清為主導(dǎo)[16,17]，生產(chǎn)領(lǐng)域主要以發(fā)酵工業(yè)為主導(dǎo)，而噬菌體的存在會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)酵罐中的產(chǎn)品質(zhì)量，并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[18]。自從我國(guó)鏈霉素的發(fā)酵生產(chǎn)遭到放線(xiàn)噬菌體的侵蝕以后，研究人員除了積極選育抗噬菌體的菌株以保證生產(chǎn)能繼續(xù)進(jìn)行外，又展開(kāi)了一系列對(duì)放線(xiàn)噬菌體本身的研究[18]。

圖1 何明達(dá)使用噬菌體制劑對(duì)某團(tuán)駐地步兵爆發(fā)的流行性痢疾進(jìn)行研究[11]

1957年，許文思等[18]為了防止鏈霉菌在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不受放線(xiàn)菌噬菌體的侵蝕而開(kāi)始研究抗噬菌體的方法(再生的抗性菌X4)，并對(duì)分離出來(lái)的灰色鏈霉菌(Streptomyces griseus)噬菌體進(jìn)行了初步研究，并發(fā)現(xiàn)噬菌體是在菌絲繁殖時(shí)才能繁殖；同時(shí)，他發(fā)現(xiàn)噬菌體原液在4 ℃條件下保存7 d后濃度會(huì)降低24 %左右，而用冷凍干燥法處理并保存在真空安瓿瓶中的噬菌體，2年后效價(jià)未見(jiàn)降低，這說(shuō)明鏈霉菌噬菌體在冷凍干燥環(huán)境下能保存很長(zhǎng)時(shí)間[18]。

寄生鏈霉菌對(duì)其噬菌體非常敏感，在培養(yǎng)皿中不易產(chǎn)生再生性菌落；即使在液體培養(yǎng)情況下，鏈霉菌的菌絲體經(jīng)溶解后，在一星期內(nèi)亦不能產(chǎn)生再生性的菌絲體[19]。1958年，徐尚志等[19]對(duì)放線(xiàn)噬菌體進(jìn)行了精制和提純?cè)囼?yàn)，從灰色鏈霉菌530的發(fā)酵培養(yǎng)液中分離出噬菌體530-P，噬菌體含量可達(dá)到1010～1011個(gè)/mL，他們不斷摸索培養(yǎng)條件，并對(duì)提純的噬菌體性能做了研究。放線(xiàn)噬菌體培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)過(guò)濾、硫酸銨鹽析、胰蛋白酶消化后，再用流水透析法去鹽，最后以冷凍干燥法得到白色棉絮狀無(wú)定形物，回收率為60.8 %。精制品經(jīng)過(guò)分析，得到每個(gè)放線(xiàn)噬菌體重量為1.15×10-12mg，含氮量為2.8×10-13mg，即噬菌體含氮量為19.0 %（圖2），這說(shuō)明噬菌體是由核蛋白質(zhì)構(gòu)成的[19]。

2.3 噬菌體型別分類(lèi)

積累了一定數(shù)量和種類(lèi)的噬菌體后，我國(guó)學(xué)者又著手于研究噬菌體及其宿主的分類(lèi)。噬菌體型別分類(lèi)的依據(jù)大致可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是對(duì)含有Vi抗原菌株的分型法，另一類(lèi)是對(duì)僅含有O抗原菌株的分型法[20]。一般來(lái)說(shuō)，前者的結(jié)果簡(jiǎn)明而確實(shí)，如傷寒桿菌的噬菌體型別由一株噬菌體的作用而決定，有臨界溶解現(xiàn)象者即定為該型；但后一方法則靠數(shù)株噬菌體的共同作用，以不同的反應(yīng)模式為標(biāo)準(zhǔn)而定型。1958年，徐鏢秀等[20]在國(guó)內(nèi)率先研究了福氏痢疾桿菌噬菌體的分型研究工作，他用5株噬菌體對(duì)355株武漢市流行的菌株進(jìn)行試驗(yàn)，出現(xiàn)了一定的規(guī)律性和不同的反應(yīng)模式，重復(fù)試驗(yàn)多次后反應(yīng)模式及噬菌斑無(wú)變化，并且在抗噬菌體血清中和實(shí)驗(yàn)中證明了這5株噬菌體在血清學(xué)上是不相同的。因此，噬菌體分型對(duì)于某些細(xì)菌在追溯傳染源上有一定的幫助。

圖2 徐尚志測(cè)定了不同溫度和pH對(duì)放線(xiàn)噬菌體的活力影響[19]

2.4 噬菌體與抗生素聯(lián)用

隨著科研領(lǐng)域的擴(kuò)展，有關(guān)化學(xué)治療劑及噬菌體對(duì)病原菌協(xié)同作用的研究也引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。上世紀(jì)50年代，細(xì)菌性痢疾仍為國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的傳染病之一，且多由福氏痢疾桿菌所引起，磺胺類(lèi)藥物仍作為當(dāng)時(shí)治療細(xì)菌性痢疾的常用藥物，由于臨床上的廣泛應(yīng)用，嘗嘗會(huì)引起用法不當(dāng)導(dǎo)致耐藥菌株的產(chǎn)生，給痢疾疾病的治療帶來(lái)種種困難。抗生素與痢疾噬菌體配合作用于痢疾桿菌時(shí)，可能由于痢疾桿菌的生理學(xué)性狀有所改變而易被裂解或抑制，也可能協(xié)同作用的一方面增強(qiáng)了另一方面的活動(dòng)能力或抑菌力，而能產(chǎn)生相輔相成的效果。

1924年-1950年，在氯霉素應(yīng)用和普及之前，人們對(duì)傷寒患者的治療除了使用一般的保守療法以外，也有國(guó)外學(xué)者主張采用噬菌體治療。1948年-1958年，國(guó)內(nèi)外醫(yī)療學(xué)者均認(rèn)為氯霉素是治療傷寒的特效藥，不論在病的哪一期、病情的嚴(yán)重程度如何，均能使患者迅速退熱，中毒癥狀顯著減輕或消失，血液細(xì)菌培養(yǎng)也很快轉(zhuǎn)為陰性，但是這種情況也具有20 %～25 %的復(fù)發(fā)率[21]。若盲目加大劑量或延長(zhǎng)療程可以降低其復(fù)發(fā)率，但由此也可能引起造血系統(tǒng)的損害。

1958年，李萍等[22]率先研究了痢疾桿菌噬菌體及磺胺噻唑?qū)α〖矖U菌的協(xié)同抑菌作用，結(jié)果表明，二者相互配合后，噬菌體的溶菌力及磺胺噻唑的抑菌力皆有所增高，并能明顯抑制再生菌的生長(zhǎng)；磺胺噻唑的濃度越高則協(xié)同作用越強(qiáng)，但差別并不顯著；噬菌體的稀釋度越高則其協(xié)同作用越弱，反之則越強(qiáng)；抑菌效果的強(qiáng)弱可因菌株而異。同時(shí)，她發(fā)現(xiàn)協(xié)同抑菌作用對(duì)耐藥性菌株同樣能發(fā)揮作用，并能抑制耐藥性菌株的再生長(zhǎng)，但暫時(shí)沒(méi)有將其應(yīng)用于臨床治療[22]。她認(rèn)為抗生素的化學(xué)性質(zhì)及其本身的抑菌機(jī)理不同于噬菌體，因此二者協(xié)同作用的機(jī)制機(jī)理值得學(xué)者們更深入地研究，以期為臨床治療提供參考依據(jù)。

1959年，彭仁玲[21,23]研究了氯霉素和噬菌體ty2(由大連所提供)對(duì)傷寒桿菌的協(xié)同抑菌作用，結(jié)果表明，氯霉素在各種不同濃度下對(duì)傷寒噬菌體的活性沒(méi)有不良影響；加入多價(jià)噬菌體后，氯霉素的劑量可降低至0.1～0.3 μmol/L(即原劑量的1/15～1/20)，若可在臨床上配合氯霉素治療，效果更為理想；加入噬菌體3～6 h后再加入氯霉素的治療效果更佳，因?yàn)槭删w在4 h左右已將大部分細(xì)菌裂解，此時(shí)再加入氯霉素可將剩余的細(xì)菌抑制在一個(gè)較低的水平上，并且不論同時(shí)或先后加入氯霉素和噬菌體，其抑菌能力均較單獨(dú)使用任何一種物質(zhì)的效果更好[21,23]。

2.5 噬菌體的性質(zhì)及應(yīng)用

我國(guó)學(xué)者在研究噬菌體的初期，已從國(guó)外文獻(xiàn)中了解到并不是所有噬菌體都是有尾部的；噬菌體可在固體培養(yǎng)基上產(chǎn)生噬菌體的集落—“噬斑”(即噬菌斑)；溶菌后還有細(xì)菌不被溶解并能繼續(xù)繁殖——“再生菌”(即抗性細(xì)菌)；噬菌體只能溶解活菌，不能溶解死菌；一種噬菌體只能對(duì)某一種細(xì)菌的某一型有作用，對(duì)其他型的細(xì)菌不起作用，可用來(lái)區(qū)分細(xì)菌的種別或類(lèi)型——特異性；噬菌體還有抗原性，注入動(dòng)物體內(nèi)可產(chǎn)生特異的抗體，在上世紀(jì)五十年代我國(guó)學(xué)者已經(jīng)了解到了噬菌體的這些特性，并且開(kāi)始將噬菌體應(yīng)用于實(shí)際生活中，比如治療由多種細(xì)菌混合感染的炎癥，或不同時(shí)期細(xì)菌反復(fù)感染的炎癥。

在50年代末，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)噬菌體性質(zhì)的研究有了巨大的發(fā)展，并對(duì)毒力弱的噬菌體的研究特別感興趣。敏感細(xì)菌的一部分細(xì)胞，在毒力弱的噬菌體的作用下不被裂解而形成所謂賦裂解性(lysogenic)細(xì)胞—也即如今所說(shuō)的含有溶原性噬菌體的細(xì)菌。當(dāng)時(shí)一般認(rèn)為在這種情況下，噬菌體以所謂“前噬菌體”(prophage)的形式存在于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，并隨著細(xì)胞的分裂而傳給下一代，且不影響細(xì)菌細(xì)胞的繁殖。由于某些因素的影響(如X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)照射或某些化學(xué)物質(zhì)的作用)，使“前噬菌體”與細(xì)菌之間的平衡破壞時(shí)，則“前噬菌體”轉(zhuǎn)變成活動(dòng)性噬菌體(即裂解性噬菌體)，而細(xì)菌細(xì)胞也隨之裂解。部分細(xì)菌的某些生物學(xué)特性可以通過(guò)毒力弱的噬菌體的作用傳給另一個(gè)菌株，此種現(xiàn)象被稱(chēng)為“傳遞”(transduction)，為了闡明該現(xiàn)象的本質(zhì)與機(jī)制，1959年，李煥婁[24]對(duì)鼠傷寒沙門(mén)菌(Salmonella typhimurium)毒力不同的4種噬菌體的生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了比較及研究，結(jié)果表明，在抗噬菌體血清交叉中和實(shí)驗(yàn)、敏感細(xì)菌細(xì)胞的吸附率、單循環(huán)繁殖實(shí)驗(yàn)(即一步生長(zhǎng)曲線(xiàn))、溫度以及紫外線(xiàn)照射等實(shí)驗(yàn)中，屬于同一血清學(xué)組的噬菌體具有相似的生物學(xué)特性，而毒力不同的噬菌體在各方面與其他組皆有明顯的差別。

噬菌體在實(shí)際應(yīng)用上，特別是廣泛地應(yīng)用于預(yù)防措施時(shí)，常常需要結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，否則所能達(dá)到的期望會(huì)缺乏應(yīng)有的效果。噬菌體對(duì)于細(xì)菌學(xué)診斷臨床診斷流行病學(xué)以及預(yù)防治療上都有應(yīng)用價(jià)值，學(xué)者們還進(jìn)行了急性傳染病的防治及外傷治療的實(shí)踐，分別為：

(1)分類(lèi)細(xì)菌：比如已發(fā)現(xiàn)傷寒桿菌有23種噬菌體，可將傷寒桿菌分成23型；大腸埃希菌用噬菌體可以分出7型等，但用血清學(xué)的方法不能分出這些型；

(2)某些細(xì)菌的鑒定：如檢查鼠疫患者的血液、痰液時(shí)，除應(yīng)用了一系列的涂片、培養(yǎng)和凝集反應(yīng)外，最后可以用噬菌體試驗(yàn)來(lái)確定是否是鼠疫桿菌，也即將噬菌體放入鼠疫桿菌培養(yǎng)基內(nèi)是否能看到溶菌現(xiàn)象；

(3)流行病學(xué)上的應(yīng)用：如在傷寒流行病區(qū)域可以用噬菌體來(lái)鑒別帶菌者所攜帶傷寒桿菌的類(lèi)型，這樣可以幫助了解某些區(qū)域傷寒流行情況；

對(duì)于“供給側(cè)改革”，經(jīng)濟(jì)學(xué)人在報(bào)道中將這一術(shù)語(yǔ)與里根時(shí)期的供應(yīng)經(jīng)濟(jì)策略相提并論，并將二者進(jìn)行了對(duì)比。該報(bào)道中包含了兩則概念隱喻——“經(jīng)濟(jì)問(wèn)題是疾病”和“經(jīng)濟(jì)改革是旅程”。在例1中，在“經(jīng)濟(jì)問(wèn)題是疾病”概念隱喻中，該報(bào)道承認(rèn)中國(guó)的供給學(xué)派與里根經(jīng)濟(jì)學(xué)之間的差異，經(jīng)濟(jì)弊病對(duì)應(yīng)于人罹患疾病（例1），重大改革對(duì)應(yīng)于真正的大手術(shù)（例2），刺激經(jīng)濟(jì)對(duì)應(yīng)于暫時(shí)用藥物刺激病人緩解痛苦。在“經(jīng)濟(jì)改革是旅程”概念隱喻中，政策的改變對(duì)應(yīng)于旅程路線(xiàn)或方向的改變（例3），路線(xiàn)和方向的改變或可以使旅程更加順利。上述表達(dá)一方面體現(xiàn)了外媒對(duì)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，另一方面體現(xiàn)了外媒對(duì)“供給側(cè)改革”并不看好。

(4)某些傳染病的預(yù)防：如霍亂桿菌、痢疾桿菌等都可以用噬菌體做為疫苗來(lái)注射，起到預(yù)防的功效；

(5)某些傳染病的治療：如傷寒、瘡癤、氣性壞疽和小兒夏季腸炎等疾病，這些都可以用噬菌體來(lái)治療；

(6)研究病毒的生物性質(zhì)：如病毒的變種問(wèn)題，以及細(xì)菌、病毒和噬菌體的關(guān)系等；

(7)醫(yī)學(xué)治療：我國(guó)最早一則著名的噬菌體治療案例至今被人們廣為稱(chēng)贊。1958年，我國(guó)第一位細(xì)菌學(xué)博士余 在上海第二醫(yī)學(xué)院附屬?gòu)V慈醫(yī)院(現(xiàn)上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院)搶救大面積鋼水燒傷的邱財(cái)康(全國(guó)著名勞模、鋼鐵工人)，在此期間，邱財(cái)康的大腿發(fā)生嚴(yán)重的銅綠假單胞菌感染，病情持續(xù)惡化，余 用自制的噬菌體控制了銅綠假單胞菌的繁殖，在創(chuàng)造治療重度燒傷病人的奇跡中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[25]。1959年，上海電影制片廠(chǎng)以此案例拍攝電影《春滿(mǎn)人間》，由?；?zhí)導(dǎo)，白楊等人主演，主要講述鋼鐵工人丁大剛奮不顧身?yè)尵纫粻t鋼水而被燙傷，在搶救過(guò)程中丁大剛的右腿被銅綠假單胞菌感染，病情急劇惡化。微生物學(xué)夏教授和醫(yī)院黨委書(shū)記方群主張嘗試培養(yǎng)噬菌體、消滅銅綠假單胞菌的新醫(yī)療法，盡力保全丁大剛的肢體，最終在各界支援下，治療所需要的噬菌體終于擴(kuò)增出來(lái)，丁大剛的右腿保住了，痊愈后他又重返到了煉鋼崗位繼續(xù)奉獻(xiàn)。

3 大連所痢疾噬菌體制劑的成就

當(dāng)年在大連所生產(chǎn)噬菌體制劑時(shí)，不論在生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)技術(shù)或是人力上的特點(diǎn)可歸納為3點(diǎn)：培養(yǎng)液量大、裝備條件落后和工作人員勞動(dòng)負(fù)荷較強(qiáng)[3]。原因是由于液體培養(yǎng)物需用大瓶(5 L-10 L)裝載、經(jīng)接種培養(yǎng)后混入大罐，用超大型除菌濾過(guò)器過(guò)濾后，再用500 mL瓶子進(jìn)行人工分裝。所幸原大連所備有一臺(tái)老式大型多層板式除菌濾過(guò)器(當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)僅此一臺(tái))和Seitz大型濾板為大量液體制劑的生產(chǎn)解決了問(wèn)題[3]。這些大瓶培養(yǎng)物和大罐從培養(yǎng)室里搬進(jìn)搬出全靠職工人力相互傳遞，因此噬菌體室是當(dāng)時(shí)大連所人員最多、最耗人力的生產(chǎn)室。令人欣慰的是，痢疾噬菌體這一產(chǎn)品為當(dāng)時(shí)抗美援朝期間赴朝部隊(duì)，以及安徽省在建的好幾個(gè)大型水庫(kù)工人的痢疾預(yù)防發(fā)揮了一定的作用[3]。

司穉東及其同事們?cè)诖筮B所工作期間為痢疾噬箘體的生產(chǎn)和科研做出了卓越的成就，主要業(yè)績(jī)?nèi)缦耓3]：

(1)在臨床治療和預(yù)防應(yīng)用方面，他們發(fā)現(xiàn)只要噬菌體型別與感染菌型一致則必然會(huì)有效果，即便當(dāng)不知道型別時(shí)使用也具有一定的預(yù)防效果；

(2)噬菌體的治療效果優(yōu)于磺胺類(lèi)藥品(那時(shí)青霉素還未上市，僅有磺胺嘧啶和磺胺胍)；

(3)在用小動(dòng)物作基礎(chǔ)理論探究時(shí)，無(wú)論口服或注射均可在各個(gè)器官或組織內(nèi)檢出噬菌體，只是數(shù)目分布各不相同(但注射后未能在動(dòng)物腸道內(nèi)檢出噬菌體)，這表明噬菌體口服法可方便用于防治疾??；

(4)他們對(duì)傷寒、乙型副傷寒和鼠疫桿菌噬菌體做了分離和研究；

(5)他們就噬菌體用于臨床診斷和菌群分型工作做了初期的摸索研究；

(6)大連所并入成都生物制品研究所后，成都所在20世紀(jì)50年代與英國(guó)合作在我國(guó)建立了唯一一家“金葡菌專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室”，在21世紀(jì)前后已分離到5型共計(jì)23株金黃色葡萄球菌噬菌體，但后期因人員調(diào)動(dòng)已處于無(wú)人管理的狀態(tài)。

4 50年代我國(guó)在生產(chǎn)和使用噬菌體制劑時(shí)存在的問(wèn)題

我國(guó)研究痢疾噬菌體的工作實(shí)際上是在解放后才開(kāi)始的，1949年大連所在前蘇聯(lián)專(zhuān)家歌洛畢茲的幫助下開(kāi)始生產(chǎn)痢疾噬菌體，隨后幾年相繼有產(chǎn)品制出，并在全國(guó)各地廣泛使用，由于當(dāng)時(shí)限于經(jīng)驗(yàn)不足，痢疾噬菌體制劑生產(chǎn)與實(shí)際結(jié)合地不夠，因此在生產(chǎn)和使用上存在諸多問(wèn)題：

(1)型別不全：1949年-1957年初生產(chǎn)的噬菌體是志賀和福氏2a兩種噬菌體的混合制劑，1957年3月開(kāi)始改為志賀、福氏、宋內(nèi)和舒密次等四種噬菌體的混合制劑。但根據(jù)1957年各地痢疾桿菌分型資料來(lái)看，各地流行的菌株類(lèi)型及占比各不相同，因此治療效果會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。當(dāng)時(shí)大連所并沒(méi)有生產(chǎn)福氏1b噬菌體，以后雖在生產(chǎn)中選用了福氏1b噬菌體，但效價(jià)很低，不能達(dá)到法規(guī)生產(chǎn)的要求，同時(shí)福氏Ⅲ型噬菌體也沒(méi)有加入混合制劑當(dāng)中，因此生產(chǎn)出的多價(jià)噬菌體制劑對(duì)福氏菌株的裂解范圍較窄；

(2)未及時(shí)更新：在規(guī)程內(nèi)規(guī)定每年生產(chǎn)用的地方菌種必須占有25 %，并適時(shí)更換，但由于我國(guó)幅員遼闊，當(dāng)時(shí)能夠成產(chǎn)噬菌體的只有大連所一家，直到1958年武漢所才開(kāi)始試驗(yàn)生產(chǎn)。由于對(duì)各地菌型的分布調(diào)查工作做得不夠，因此在生產(chǎn)時(shí)并沒(méi)有按地區(qū)需要加入對(duì)應(yīng)的菌種，因此無(wú)法提供出理想又高效的噬菌體制劑；

(3)口味不佳：噬菌體制劑的氣味和口味并不好，還向其中加入了石炭酸作為防腐劑，石炭酸有酚味，群眾們形容其為馬尿味，并且在使用時(shí)沒(méi)有按規(guī)定方法服用，而是將蘇打水和噬菌體混合服用；

(4)未能連續(xù)服用：大連所的痢疾噬菌體制劑對(duì)預(yù)防痢疾桿菌是有顯著效果的，在一定的時(shí)間內(nèi)，預(yù)防組的發(fā)病率比對(duì)照組降低了2～5倍；當(dāng)用于預(yù)防痢疾時(shí)，該制劑應(yīng)連續(xù)地每隔5 d～7 d服用一次，若超過(guò)時(shí)限則會(huì)使預(yù)防能力減退，特別是在痢疾流行期間必須連續(xù)服用；服用時(shí)應(yīng)先服用蘇打水中和胃酸，給噬菌體造成有利環(huán)境而不被胃酸殺滅，在5 min～7 min后再服用噬菌體制劑，而不能將二者混合在一起服用；在使用噬菌體制劑之前應(yīng)先進(jìn)行噬菌體與當(dāng)?shù)亓餍芯偷牧呀鈱?shí)驗(yàn)。

由此看來(lái)，當(dāng)年我國(guó)在生產(chǎn)和使用噬菌體方面存在的問(wèn)題是比較多的，也正是由于這些問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)得到解決，使噬菌體在防治痢疾工作上沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用，而學(xué)者們盲目地否定噬菌體制劑的效果也是不恰當(dāng)?shù)?。雖然這些問(wèn)題并沒(méi)有得到徹底解決，但隨后幾年痢疾噬菌體在防治痢疾方面仍然起到了一定的作用，并且用噬菌體治療細(xì)菌性痢疾的效果也是可以被肯定的：?jiǎn)为?dú)使用噬菌體制劑比單獨(dú)使用磺胺類(lèi)藥物的治療效果更好，并且噬菌體可以治療抗藥性(包括抗生素和中藥)痢疾患者；噬菌體制劑既可采用口服法又可采用灌腸法，后者的效果更顯著；服用噬菌體制劑后幾乎不會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)，在復(fù)查中也幾乎沒(méi)有復(fù)發(fā)患者。

因此，噬菌體制劑效果不好的原因是由于人們未能正確了解噬菌體的性能，并且沒(méi)有正確地使用噬菌體，因而會(huì)得到相反的效果。事實(shí)上，噬菌體預(yù)防痢疾疾病不但有科學(xué)理論依據(jù)，還在當(dāng)時(shí)痢疾流行的情況下可作為最佳的預(yù)防手段。某些研究學(xué)者在刊物上發(fā)表不同結(jié)論的噬菌體制劑效果的文章，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的評(píng)價(jià)，發(fā)表后給我國(guó)醫(yī)務(wù)工作者帶來(lái)了一定影響，甚至武漢所生產(chǎn)噬菌體的研究者也不能明確指明噬菌體制劑的效果。所幸，我黨和衛(wèi)生部均高度重視噬菌體治療的工作，于1957年責(zé)成大連所、衛(wèi)生部生物制品鑒定所和內(nèi)蒙自治區(qū)衛(wèi)生防疫站等單位，于內(nèi)蒙薩縣進(jìn)行了兩年的痢疾噬菌體流行病學(xué)效果觀察，在最終遞交的材料里可以看出用痢疾噬菌體預(yù)防細(xì)菌性痢疾是一個(gè)重要方向。1957年，鄭韋明[15]在內(nèi)蒙薩縣做了2897人噬菌體治療效果調(diào)查，采用口服多價(jià)痢疾噬菌體制劑，細(xì)菌菌型均在多價(jià)噬菌體裂解范圍之內(nèi)，并取得了顯著的治療效果。

5 50年代末中國(guó)噬菌體研究的發(fā)展方向

經(jīng)過(guò)幾年的摸索與探究，研究者們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的型別和噬菌體的數(shù)量(也即裂解效價(jià))是取得細(xì)菌性疾病治療效果的兩個(gè)重要因素[3]，并總結(jié)出了此階段的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，奠定了未來(lái)的研究方向：(1)應(yīng)選擇并研究裂解面廣、溶菌力強(qiáng)、裂解速度快的噬菌體，這是保證噬菌體具有有效的預(yù)防效果的措施之一。事實(shí)證明，效果弱的噬菌體在預(yù)防價(jià)值上利用率不大，因此必須采用各種方法大力研究并選擇強(qiáng)裂解性噬菌體種液投入生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)噬菌體制劑的質(zhì)量監(jiān)督也應(yīng)加強(qiáng)采用和研究新的鑒定方法，以使其質(zhì)量得到保證；(2)生產(chǎn)多價(jià)或單價(jià)噬菌體制劑必須符合地方流行菌型，上世紀(jì)50年代后期的材料證明不對(duì)型的噬菌體不會(huì)獲得預(yù)期的效果，因此生產(chǎn)和鑒定部門(mén)必須與使用部門(mén)進(jìn)行密切協(xié)作，掌握地方流行菌型才能夠發(fā)揮噬菌體應(yīng)有的作用。

6 小結(jié)與思索

在上世紀(jì)50年代初，研究學(xué)者們還并不了解噬菌體為什么能夠溶解細(xì)菌這個(gè)問(wèn)題的機(jī)制和機(jī)理，有些人認(rèn)為噬菌體有酶(又稱(chēng)酵素)的作用因此是沒(méi)有生命的物質(zhì)。前蘇聯(lián)生物學(xué)家波什楊認(rèn)為：“噬菌體不是寄生于細(xì)菌的獨(dú)立的微生物，更不是非生物，而是細(xì)菌形成細(xì)胞前一階段的有生物微粒，是細(xì)菌為了適應(yīng)環(huán)境而轉(zhuǎn)變的一種能通過(guò)濾菌器的過(guò)渡形態(tài)?！?/p>

十年轉(zhuǎn)瞬即逝，人們對(duì)噬菌體從最初懵懂階段突飛猛進(jìn)跨越到對(duì)其性質(zhì)及應(yīng)用的研究，若非受到了當(dāng)時(shí)科研環(huán)境的影響，我國(guó)關(guān)于噬菌體制劑的探索可以遙遙領(lǐng)先于世界各國(guó)。因此我國(guó)的科學(xué)研究在未來(lái)一定有更好的發(fā)展，對(duì)于噬菌體的研究，未來(lái)一定會(huì)與格魯吉亞的發(fā)展比肩。