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一个装满病毒和细菌的容器已完成返回国际空间站的旅程,这些微生物在太空中经历的变化或有助于人类应对耐药性感染。
威斯康星大学麦迪逊分校与美国生物技术公司Rhodium Scientific Inc.的研究团队,选取大肠杆菌及其病毒宿敌T7噬菌体作为研究对象。这对生物已在地球环境中陷入进化“军备竞赛”,但此前从未在微重力环境下暴露——直到2020年它们被送往国际空间站。
空间站上的宇航员对不同组合的细菌和噬菌体进行了25天的培养,而生物化学家Vatsan Raman领导的研究团队则在地球麦迪逊同步开展相同实验。
研究人员解释道,“太空从根本上改变了噬菌体与细菌的相互作用:感染进程放缓,且两种生物的进化轨迹均与地球环境下截然不同。”
在太空失重环境中,细菌在参与应激反应和营养管理的基因上发生突变,其表面蛋白也出现改变。初始感染放缓后,噬菌体随之发生突变,以持续结合宿主细菌。
研究团队发现,某些太空特异性噬菌体突变体,对引发地球尿路感染(UTIs)的细菌具有极强杀伤效果。超过90%的尿路感染致病菌为抗生素耐药性菌株,噬菌体疗法因此成为颇具前景的替代方案。
研究人员表示,“通过研究这些太空驱动的适应性变化,我们获得了新的生物学见解,得以改造出对地球耐药性病原体活性显著提升的噬菌体。”
该研究成果发表于《PLOS Biology》期刊。


