噬菌體治療雞大腸桿菌病研究進展

任晚霞，陳玉武

1.山東省壽光市稻田鎮畜牧獸醫工作站，山東壽光 262706；

2.山東省壽光市洛城街道畜牧獸醫工作站，山東壽光 262705

近年來，大腸桿菌病在養殖業中呈現嚴重的流行趨勢。大腸桿菌是1 種革蘭氏陰性菌，它在動物體內能引發多種疾病，包括泌尿生殖道感染、呼吸系統感染以及消化系統感染等。特別是在家禽和畜牧業中，大腸桿菌病已成為1種常見的疾病，給動物健康帶來了極大的危害[1]。對于家禽而言，大腸桿菌病通常表現為腹瀉、貧血和死亡等癥狀。家禽感染大腸桿菌后，該菌可在家禽的消化系統中持續存活數周甚至數月，難以完全根除。同樣地，在畜牧業中，大腸桿菌病也會導致動物消瘦和死亡等問題。

傳統藥物在治療大腸桿菌病方面存在一些局限性。大腸桿菌病原體具有高度的變異性，容易產生耐藥菌株，且許多傳統藥物在治療大腸桿菌病時效果存在較大差異，長期使用抗生素還會引發藥物耐受性和環境污染等問題。除了傳統藥物治療，科學家們正在積極探索其他治療手段，如預防性接種、新型抗生素開發以及微生物代謝工程等方法都得到了廣泛研究。此外，一些養殖業者也開始采用生物技術手段來提高動物的免疫力，增強其對病原體的抵抗能力。通過這些新的治療手段，能有效克服傳統藥物治療的局限性，并更好地應對大腸桿菌病的挑戰。這些方法的研究和應用將為大腸桿菌病的防控提供新的途徑和可能性，有助于減少藥物耐受性的發展，并降低環境污染的風險。黃若超[2]研究表明，在大腸桿菌注射前后給予噬菌體進行預防和治療，可以明顯改善病雞的精神狀態和食欲，減輕病雞的腸道出血和腫脹，同時使盲腸和十二指腸的絨毛高度升高、肌層變薄。此外，血液中的炎癥因子水平也顯著下降。

1 噬菌體治療的優勢

1.1 選擇性

噬菌體具有強大的選擇性，只攻擊目標細菌，這使得它們能夠在殺死細菌的同時不影響人體正常細胞[3]。相對于抗生素，噬菌體的選擇性更強，對人體的傷害也較小。噬菌體的選擇性源于其構造特點，噬菌體外套膜上的蛋白質與細菌表面的受體結合，實現感染。由于每種細菌表面的受體都不同，噬菌體只能感染匹配的細菌，此外，噬菌體的選擇性還與其基因組的大小有關。噬菌體基因組僅包含感染所需的基本功能，如寄主細胞的識別、DNA注入和基因轉錄等。因此，噬菌體無法在沒有寄主的情況下存活和繁殖。

噬菌體的選擇性是其在治療細菌感染中應用的重要優勢之一。通過精確選擇噬菌體，可以避免人體有益菌被殺死，同時有效消滅致病菌。其選擇性強大，即使細菌發生了突變，也不會影響噬菌體的感染能力，從而保證了治療效果。

1.2 高效性

噬菌體治療具有高效的治療效果。由于噬菌體具有特異性，只攻擊特定的病原體，因此它們能夠有效地殺死容易產生耐藥性的細菌。此外，噬菌體的殺菌速度也非常快，通常只需幾個小時就能完全消滅目標細菌，可迅速侵入并寄生于細菌體內，利用其自身的酶來破壞細菌的細胞壁，最終導致細菌的溶解和死亡。

1.3 安全性

相對于抗生素的治療方式，噬菌體治療的不良反應和副作用較少[4]。噬菌體是1 種天然存在于環境中的微生物，對人體不會造成損害。此外，噬菌體在完成對目標細菌的殺滅任務后，會自然地被消化吸收或排泄出體外，因此不會對人體產生持久性的負面影響。

1.4 特異性

噬菌體具有明顯的寄主特異性，即只能感染特定類型的細菌，這種特異性是由于噬菌體所攜帶的受體的限制。當噬菌體進入細菌時，它會與該細菌表面上存在的受體結合，并在該細菌內部進行繁殖。因此，噬菌體可以高度選擇性地攻擊目標細菌，而不會影響其他正常微生物群落的平衡。

噬菌體還有多種作用機制。它們可通過直接殺死寄主細胞來發揮作用，也可通過切斷寄主細胞的代謝路徑、破壞其細胞壁等方式來殺死細菌。此外，噬菌體還能夠誘導宿主免疫系統的反應。

2 噬菌體在治療雞大腸桿菌病上的應用

在目前的研究中，已經證明噬菌體能夠有效地對抗雞大腸桿菌病[5]。王元超等[6]研究發現，與未接受噬菌體處理的對照組相比，給予雛雞在感染致病性大腸桿菌前12 h 內氣囊接種4×108pfu 噬菌體可以將死亡率從80%降低至10%；而在感染前3 h 內皮下接種相同劑量的噬菌體，雛雞的死亡率從80%降低至40%。李敏等[7]研究表明，以禽致病性大腸桿菌為宿主菌分離鑒定的寬裂解譜噬菌體BP16 可有效治療由O2血清型大腸桿菌感染引起的雛雞大腸桿菌病。

目前，有多種噬菌體株用于治療這種疾病。如，T4、T2 和ΦX174 等噬菌體都展示出了很好的殺菌效果。此外，研究人員還發現，在特定情況下，同時使用多種噬菌體可以獲得更好的治療效果。噬菌體在治療雞大腸桿菌病方面具有顯著的療效，與傳統抗生素相比，噬菌體治療的成功率可達90%以上。此外，由于噬菌體僅攻擊靶菌，不會影響人體內的有益微生物，使噬菌體成為1種更安全、更可靠的治療選擇。在用量方面，目前還沒有確定的標準劑量。與抗生素不同，噬菌體具有菌株特異性，不同的噬菌體對不同細菌的殺滅作用存在差異。目前，噬菌體治療的最佳用量范圍通常在106～109pfu（噬菌體感染單位），準確的用量仍需要進一步研究和優化，以確保治療效果的最大化。

3 噬菌體與抗生素的聯合應用

由于細菌的進化和適應能力，使用噬菌體療法可能導致細菌對噬菌體產生抗性。某些細菌可以通過改變表面結構、突變外排泵蛋白以及形成生物膜等方式減少噬菌體的吸附能力，從而降低噬菌體的殺菌效果。在使用噬菌體療法時，常見出現噬菌體抗性菌株，而這些抗性菌株通常對抗生素敏感。研究表明，抗生素可以增加噬菌體的裂解量，幫助噬菌體的裂解酶有效清除感染。因此，噬菌體和抗生素的聯合應用可能是1 種更合理且有效的治療方法[8]。

為避免噬菌體與抗生素產生拮抗作用，可采取以下方法：①在動物試驗或人類臨床前篩選噬菌體與抗生素組合，避免相互作用。②采用序貫治療，先使用噬菌體影響細菌狀態或消除生物膜，再使用抗生素治療。③研究噬菌體的劑量、給藥方式和持續時間。噬菌體具有免疫原性，可能被機體迅速清除，因此需要一定的初始劑量對抗抗體和巨噬細胞。噬菌體主要在肝臟和脾臟中被清除，不同給藥方式（如局部應用、口服和注射）可能產生不同效果；尤其在與抗生素聯合應用時，噬菌體的藥動學和藥效學更難預測。因此，為了最大限度地發揮噬菌體與抗生素聯合治療的優勢，還需要進一步研究和優化噬菌體的使用方法和治療方案，以提高治療效果并降低可能的不良反應。

4 噬菌體治療在獸醫領域的前景展望

4.1 未來發展前景

基因工程技術可以用于編輯和改造噬菌體的基因組，以增強其殺菌能力[9]。通過改變噬菌體的外殼蛋白，可以增加其對目標細菌的識別和結合能力；通過改變噬菌體的尾部纖維蛋白，可以使其更好地附著于細菌表面，并進一步增強感染能力。另外，基因工程技術還可以修改噬菌體的基因組，使其攜帶更強大的殺菌效果的基因。這些技術的不斷發展推動了噬菌體治療技術的進步。

噬菌體治療技術的不斷研究和改進有助于提高其治療效果，幫助更多動物治愈疾病。隨著環境保護意識增強和消費者對食品質量要求的提高，越來越多獸醫將選擇使用噬菌體治療，科技的進步也將持續優化噬菌體治療技術，未來可能出現更精準、安全、高效的方法。這些因素使得噬菌體治療技術在動物醫學領域具備廣闊的應用前景。噬菌體治療在獸醫領域廣泛應用。它可應用于牧場、家禽場、水產養殖等領域，預防和治療動物疾病。噬菌體作為1 種生物控制方法，還能夠維持動物飼料中微生物平衡。

4.2 存在問題

噬菌體療法在畜牧中存在一些局限性。首先，不同類型的噬菌體只能感染特定的細菌菌株，這使得在畜牧中應用噬菌體療法需要對具體的細菌病原體進行篩選和鑒定合適的噬菌體，增加了實施的復雜性和成本。其次，目前市場上缺乏經過驗證和批準的商業化噬菌體產品，農民在使用噬菌體療法時可能面臨供應不穩定和質量不可靠的問題。此外，噬菌體療法的安全性和效果評估還需要進一步的研究和驗證，包括對潛在風險如基因突變和耐藥性產生的認識，以及更多的臨床試驗和實踐經驗支持。在一些國家或地區，噬菌體療法在畜牧中的使用受到法規和監管的限制。盡管噬菌體治療雞大腸桿菌病在實踐中仍面臨一些問題，但作為1 種新型治療方法，它具有巨大的應用前景。未來的研究應重點解決噬菌體的穩定性、安全性和規模化生產等問題，以實現其在雞大腸桿菌病治療中的廣泛應用。