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抗生素能破坏细菌细胞壁促使细菌破裂 图/视觉中国 |
□那拉 10月底，在广东科学中心举办的一场名为《超级细菌：为我们的生命而战》的展览已进入尾声。这场展览旨在探索人类对抗生素耐药性这一全球性威胁的应对措施，提升公众对抗生素耐药性的认识，呼吁全球齐心协力抗击“超级细菌”，保护人类健康的未来。 或许在参观此展览之前，你还不知道，跟随人类脚步也在飞速进化的细菌，已经演变出如此多的“超级细菌”。而人类可以用来对抗这些“超级细菌”的抗生素却越来越少，因为人们发现新型抗生素的速度远远不及这些“超级细菌”耐药性的发展速度。 许多常见致病细菌已发展成“超级细菌” 我们其实一直与数百万种细菌在同一个世界共存。有数万亿的细菌生活在我们身上和体内，它们的数量是我们自身细胞数量的十倍。但很多细菌是无害的，有些甚至对我们的健康有益。不过当它们错误地进入我们身体的某些部位并快速生长时，就可能造成有害的感染。这时，我们通常需要依靠抗生素来治疗这些感染。 抗生素是由细菌和真菌制成的、用于杀死其他细菌的化学药品。自20世纪40年代以来，我们一直使用这些天然形成的药物来治疗各种细菌感染——从肺结核和肺炎到疖子和喉咙痛等。在过去70年里，抗生素拯救了成千上万的生命。但随着越来越多的细菌对抗生素产生了耐药性，发展成为“超级细菌”，抗生素就逐渐失去功效。而“超级细菌”的种类与数量仍在不断增加，成为全球性的人类生存危机之一。 有许多曾导致我们生病的常见细菌，已被世界卫生组织（WHO）认定成为“超级细菌 ”。比如金黄色葡萄球菌，它一直无害地生活于人类的皮肤和鼻孔中，但它也可能会令免疫系统比较脆弱的人群致病，包括肺炎、食物中毒和伤口感染。它们在演化过程中，便出现一种对多种抗生素均具有耐药性的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），它也是最早发现的“超级细菌”之一；又比如一种淋病奈瑟氏菌，当它在人体外生殖器生长时，会引起皮肤生长和疼痛。到20世纪70年代，人们发现能用青霉素轻易地治疗这种淋病奈瑟氏菌，但到如今它也开始出现耐药性，存在潜在的“超级细菌”的危险；还有一种可存在于我们的嘴巴、鼻子和喉咙中的肺炎杆菌，它能引起肺炎和尿路感染，如今部分肺炎杆菌的“超级细菌”种已对所有抗生素都具有抗药性。 抗生素一旦失效，人类感染一些疾病将无法被治愈，医院会发现控制细菌的传播会越来越困难，而农民们则会对牲畜的疾病束手无策。此次展览中有数据显示，如今具有抗生素耐药性的“超级细菌”每年会夺去70万人的生命。到2050年，这一数字可能会上升到1000万人。 过去30年都未能发现新型抗生素 自发现世界上第一种抗生素——青霉素，人们就一直在努力寻找更多新型抗生素来对抗更多细菌导致的问题。但过去30年，都没出现能用于治疗病人的新型抗生素。 这说明了一个事实：新型抗生素很难发现，而将它们转变成药物的费用会极其高昂。随着越来越多的细菌对目前的抗生素产生了耐药性，研究人员已经倍感紧迫。 通过展览中的一段视频资料，我们可以看到美国伊利诺伊大学的一支研究团队远赴冰岛一些荒无人烟的地区寻找新的抗生素的过程。团队中的副教授布莱恩·墨菲表示，他们寻找新型抗生素的方法之一，是去一些几乎无人涉足的新地点寻找新的微生物，通过找到的不同类型的物件，像沉淀物、海绵、海藻等，放入装有营养物质的小培养皿中培育几个星期，再测试它们生产抗生素的能力。 但他表示，这种做法能发现新型抗生素的概率其实如同大海捞针。去年一年，他们总共去了30个不同的地点，收集了86个样品，从这些物品中得到了近2000个细菌分离物（菌株），但仅发现了大约七种活性菌株，能制成新药的抗生素却仍未能有新发现。 他说：“我们发现新药的速度现在已急剧下降，远落后于‘超级细菌’耐药性的发展速度。但我们这样做的过程，仍然能去加深了解疾病的来龙去脉。越多了解疾病如何影响人类，我们就能设计和开发出越多新的抗生素种类。” 事实上，像他们一样在进行着新研究的团队还有很多，也有些新发现。 英国东安格利亚大学的研究人员通过研究切叶蚂蚁，发现它们可以自己产生天然抗生素。细菌在这种蚂蚁身体上生长并产生抗生素，而蚂蚁利用这种抗生素来保护自己和巢穴。这种生活在切叶蚂蚁身上的细菌所产生的抗生素能够杀死MRSA等“超级细菌”，而MRSA却不会对这种抗生素产生耐药性。虽然尚不清楚抗生素发挥作用的复杂原理，但他们希望能将这种抗生素开发成为药物，以供未来使用。 另有一个Tony Maxwell教授团队通过研究以植物为食的昆虫，发现昆虫肠道中通常只有少量可培养的菌株，但竹节虫肠道内却可能存在庞大的菌株群（至少50-100种）。他们证实了在昆虫肠道内可能存在抗生素耐药性细菌，也期望能够从中获取产生新型抗生素的方法。 除了抗生素，还有什么能对付细菌？ 人们同时还在努力开发创新解决方案，通过重新观察细菌在微观世界中的行为，获得更多治疗细菌引起的疾病的新方法。 英美两国的科研人员发现一种以捕食其他细菌为生的细菌——噬菌蛭弧菌，用它可以成功治疗一些动物的细菌感染。科研人员也希望能够用蛭弧菌研发出一种可以治疗皮肤和伤口感染的疗法用于人体，但目前还处于测试阶段。 还有科学家在研究可以侵染细菌的病毒——噬菌体，希望用通过改良噬菌体的基因，使它们能够分离并摧毁具有抗生素耐药性的“超级细菌”。 2016年，澳大利亚墨尔本大学的研究人员研制出了一种名为SNAPPs（结构性纳米工程抗菌多肽聚合物）的新型合成分子，希望用这种星形蛋白质来消灭“超级细菌”，因为SNAPPs的研发最初就是受到人类免疫系统产生的抗感染天然蛋白质的启发而研制成功的。他们已在老鼠身上进行SNAPPs试验，并成功治疗了鼠体的“超级细菌”感染。所以，SNAPPs也有望成为抗生素的替代品。 英国政府和英国国家科技艺术基金会为了鼓励全球挑战者寻找更多解决抗生素耐药性问题的创新型方案，还共同设立了一个“经度奖”，奖金为800万英镑（约人民币7300万元），目前全球有70多个团队在竞争这一奖项，相信还会有更多方法被发现。 少用抗生素，提高全民用药意识 目前，粘菌素是医生们用来杀死最顽固的“超级细菌”的“终极办法”。这种抗生素还曾用于促进农场动物的生长，被添加在动物饲料中。但2015年，英中两国的科学家都发现，有一种基因MCR-1可使细菌对粘菌素产生耐药性，而带有这种基因的DNA环能在细菌之间很快扩散，最终导致许多“超级细菌”对这个“终极版”抗生素产生耐药性。所以中国已于2017年禁止在动物饲料中添加粘菌素。 研究人员强调，除了找寻新的抗生素，改变国民的用药习惯，减少医疗保健和农业中的抗生素使用，也有助于降低超级细菌对抗生素的耐药性。同时我们还必须继续保持对抗生素耐药性案例的追踪，以便在与“超级细菌”的战斗中领先一步。 我们能看到的进步包括：2000年，韩国禁止医生出售药品获利。这一举措使全国范围内不必要的抗生素使用量大幅下降；印度的“红线”运动采用简单的图像帮助不识字群体避免不必要的抗生素使用。其中传达的信息十分简单：有红线标志的药物须在医生和药师指导下服用；在英国，九成全科医生表示会迫于病人的压力而开具抗生素处方，造成了每年高达1000万个不必要的抗生素处方。为了解决这一状况，英国国家医疗服务体系（NHS）正努力提高病人的意识，让他们了解真正需要抗生素的时机；结核病比其他传染性疾病致死率更高，具有多种更难治愈的抗生素耐药性菌株或超级细菌。超级细菌结核病需要病人在两年内服用14000剂抗生素药片。而如果使用疫苗增强免疫系统、预防结核病，也能减少人们对抗生素的使用。 世界卫生组织在2015年进行的一项全球调查显示，人们对超级细菌和抗生素耐药性普遍存在误解。提高公众意识也是解决这一全球危机至关重要的一环。 “生病用药别着急，医学诊断是前提。”生病后及时、准确的医学诊断是用药和治疗的前提；进行中的“厕所革命”不仅节约用水，还可降低“超级细菌”传播疾病的风险；使用含“血根碱”的新型饲用抗生素替代产品，既能减少牲畜疾病导致的经济损失，又能响应中国“2020遏制耐药性计划”，引领乡亲们科学致富……细菌在全世界的“活动范围”远比人类要“到达更远、移动得更快”。如果我们不能更快作出反应，“超级细菌”或许将统治地球。所以，以上这些都是我们应当了解并努力去做的事。 制图/伍岩龙
