生物工程灵丹妙药--抗生素与干扰素

Posted 2022-01-05

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微生物把灾祸带给了人类，人类虽在痛苦中挣扎，但从来没有向这些病魔屈服，而是顽强地与这些病魔作斗争。最终，人类往往都能战胜病魔。

人类不愧是万物之灵，通过运用自己的聪明才智而度过了一个又一个的难关。

微生物带给人以疾病；然而，微生物又能治疗疾病。人类在研究了这种矛盾而又玄妙的关系后，终于找到了对付微生物引起的病害的方法。

早在三千多年前，我国劳动人民就已经知道用长霉的豆腐来处理化脓的伤口和溃疡，用霉来控制脚部的感染。虽然，很多生物学家早就指出生物间存在着相互拮抗现象。然而，人类发现第一种抗生素--青霉素，实属偶然。

1928年9月，英国伦敦的一所医学院的微生物实验室里，细菌学家弗来明（P.Fleming）正在研究能引起化脓性炎症的金黄色葡萄球菌。他把金黄色葡萄球菌涂布在装在培养皿里的固体培养基上进行培养，并打算观察其生长情况。第二天，他把培养皿一一拿起来观察，多数培养基上的金黄色葡萄球菌生长良好，这是他所指望的。但他也发现有一个培养皿的培养基有霉菌污染--霉菌在其上毛绒绒的长了一大块。培养基被污染这是常有的事，而污染的培养基一般也就该扔掉了。但弗来明是个细心人，他把这污染的培养有金黄色葡萄球菌的培养皿也看了看。奇怪！怎么在霉菌生长的地方的周围有一圈空白，而在空白之外才有葡萄球菌的生长？弗来明马上意识到这污染上来的霉菌能产生抑制金黄色葡萄球菌生长的物质。他把这霉菌的一部分移到一个发酵罐中进行纯培养，然后用这培养物的滤液再滴到涂有金黄色葡萄球菌的培养基上。培养结果，凡滴到这种滤液的地方，葡萄球菌均不能在长而留下一块透明斑。这证明了弗来明的想法是正确的，即这种霉菌确实能产生抑制金黄色葡萄球菌的物质。随后，他浓缩了培养液。他用这培养液对致病的链球菌、炭疽杆菌和白喉杆菌进行试验，结果表明，这培养液对上述这些致病菌均有很强的杀灭能力。即使稀释许多倍也有作用。随后，他鉴定了霉菌为点青霉，命名其产生的具有抑菌作用的产物为青霉素（Penicllin）。

1929年2月，他把他的发现及研究的结果整理成论文在伦敦医学俱乐部宣读，并指出青霉素使用的安全性和应用的前景。但遗憾的是，人们眼睛只盯着一些抗微生物的化学药物，而对青霉素的应用价值视而不见。这样弗来明的研究成果被束之高阁。

十年过去了，这期间诞生的磺胺药的抗菌作用曾让世人振奋不已，它挽救了许多患严重细菌感染的病人的生命。然而，随之而来的细菌对磺胺药产生严重的耐药作用让医生们感到头痛。这迫使人们再去寻找杀菌的新药。

1938年，英国牛津大学的生物化学家钱恩和病理学家佛罗来从《英国实验病理学杂志》上看到了弗来明以前的文章，青霉菌的作用引起了他们的注意，于是，青霉素终于被二次“发现”了。钱恩等人提纯了青霉素，分析其化学结构，并进一步进行动物试验。临床试验表明，青霉素对细菌感染的治疗有神奇的作用。于是，他们开始试生产。1941年，第二次世界大战正酣，英国遭纳粹德国的飞机狂轰滥炸。青霉素生产无法进行。1943年，他们远渡重洋，在美国开始大量生产青霉素。而青霉素的神奇功效在战争中也马上显露出来，正是由于它的使用，才使无数的伤病员摆脱死亡的威胁。因此，它同原子弹、雷达一起被认为是第二次世界大战的伟大产物。

青霉素的发现为人类开辟了一条抵抗感染，防治传染病的新路，也促使了许多人去寻找更多的新抗生素。至目前为止，抗生素已有两千多种，在治疗除病毒病外的所有微生物引起的感染中大显身手。

抗生素的抗菌作用主要有阻碍细胞壁的合成；影响细胞膜的通透性；干扰蛋白质和核酸的合成。由此可以使细菌在生长中不能形成细胞壁而大大降低生活力，或使细菌的细胞膜受损，胞内重要物质流失而使细菌死亡，或使细菌的重要的蛋白质和核酸不能合成而使细菌不能生长。

人类自从有了抗生素这一法宝，不再在细菌感染、败血症面前束手无策了，由此，大大降低了人的死亡率，大大提高了人的平均寿命。

不仅如此，抗生素还有促进动植物生长，有的还能起治疗寄生虫病的作用。

如果说抗生素在治疗细菌性疾病方面有神奇功效的话，那么干扰素则在病毒病和癌症方面有超凡的作用。

1957年，英国的两位病毒专家艾萨克斯和林登曼在研究中发现，细胞受病毒感染后会产生抗病毒的物质。

事情是这样的，一次，他们把受流感病毒感染的鸡胚细胞放在培养液中培养以期获得更多的流感病毒，培养几天后，他们又用这种已培养过受病毒感染的细胞的培养液去培养新的鸡胚细胞，然后把新培养的鸡胚细胞进行流感病毒的接种，几天后，发现细胞生长良好，根本没有病毒产生出来，这说明培养液中存在着什么物质能防碍病毒的复制。他们换了许多其他动物的细胞重复这一试验，结果，每次都得到同样的结果。显然，培养液中确实存在抑制病毒的物质。那这种物质是什么呢，怎样产生的？他们通过仔细研究和分析，发现这种物质是由活细胞受病毒感染后所产生的一种低分子糖蛋白。

艾萨克斯和林登曼把上述结果写成论文，发表在英国伦敦皇家协会学报上。在论文中，他们称这种物质为干扰素，因为它能干扰病毒的复制。

后来，经许多学者对干扰素的研究表明，干扰素具有广泛的，非特异的抗病毒作用。并且，除病毒外，细菌、寄生虫及某些化学物质也能诱导细胞产生干扰素。

干扰素的发现，为人类降伏病毒病带来了希望的曙光。临床试验表明，干扰素对许多病毒病如流感、病毒性肝炎、水痘、麻疹等以及成骨肉瘤、淋巴瘤和肺癌等都有神奇的疗效。由于它是细胞的产物，它对人及动物体细胞无毒副作用，可谓是人类未来治疗病毒病和一些癌症的灵丹妙药。

然而，干扰素得来极不容易。四千万五千 cC的人血中，才能提取零点四克的干扰素。据估计，提取一克纯干扰素至少要花五千万美元，如此昂贵的东西，绝非一般人可以用得起。因为治疗一位感冒病人的开支就得花几万美元。

值得庆幸的是，科学家已初步查明干扰素的控制基因及其氨基酸的组成，通过提取干扰素的控制基因，把此基因整合到大肠杆菌的核酸中去，这样大肠杆菌就会成为制造干扰素的工厂。许多科学工作者正在努力，而且已有人成功地培养了含有干扰素基因的大肠杆菌，并获得了细菌产生的干扰素。

相信，不远的将来，干扰素也会象现在的青霉素、链霉素一样普通，价廉。而人类降伏许多疑难顽症的时代也将不会遥远了。

生物工程 灵丹妙药--抗生素与干扰素

生物工程灵丹妙药--抗生素与干扰素