在近日發表於《科學進展》期刊上的一篇文章中，匹茲堡大學醫學院的研究人員，首次發現了噬菌體竟是推動細菌快速進化的一個關鍵。具體說來是，作為一種能夠對細菌發起攻擊的微小病毒，它很有可能導致具有抗藥性的“超級細菌”的出現。

Vaughn Cooper博士（圖自：UMPC）

研究指出，與進化微生物學的主流論調相反，細菌菌落的適應和多樣化過程，並不總是從同質的克隆種群開始的。他們驚訝地發現，大部分早期適應的原因，並不是隨機的點位突變。

研究資深作者、匹茲堡大學微生物學與分子遺傳學教授Vaughn Cooper 博士表示：噬菌體會消滅弱勢的菌株，從而讓優勢菌株在此期間佔據上風。

只要有耐心，觀察者可在幾天內追踪這種進化。由於細菌的生長速度如此之快，新生菌株甚至能夠在短時間內獲得新特性、或針對抗菌藥物而產生耐藥性。

遺憾的是，在接診細菌感染患者的時候，醫生們只能像中途入場的電影觀眾那樣，通過當時的“靜態快照”，對病情的發展有個一知半解。而無法通過倒帶的方式追溯到事件的源頭，來檢驗他們的評估是否有誤。

新研究表明，細菌和噬菌體的進化，往往是齊頭並進的，尤其在細菌感染的早期階段。這是一個多層次的過程，期間噬菌體和細菌會上演混亂的舞步，不斷地相互作用和共同進化。

實驗期間，科學家們追踪了豬皮膚傷口感染中的六種細菌菌株的基因序列變化。結果發現，噬菌體在細菌宿主之間的’跳躍’是相當誇張的。

即使沒有獲得進化優勢的菌株，也會將噬菌體整合到體內。而且大多數菌株的遺傳物質中都整合了不止一種噬菌體，通常情況下每個細菌體內有兩三個、甚至四個噬菌體。

Vaughn Cooper 博士補充道：“新研究為我們揭示了噬菌體與新宿主之間有發生多大程度的相互作用，此外表徵早期細菌感染的多樣性，有望讓我們重建歷史、並將復雜的進化路徑追溯方法應用於臨床診療”。

相信隨著人們對使用噬菌體治療高耐藥性細菌感染的興趣與日俱增，未來我們還將積極探索如何充分利用它們的效力。