本文来自实验室前沿
最近科学家在一些曾在南亚接受过医疗服务或旅游的患者体内发现了一种几乎能抵御所有抗生素的超级细菌。更为严重的是，其中一些病人由于感染病况过于严重已不治身亡。截至目前，英国、美国、加拿大等国家都出现了感染这类细菌的疑似感染甚至死亡病例，最新的消息是一位去印度旅游的日本人也感染了超级细菌，加拿大相关省份已要求为“超级细菌”感染爆发做好准备。这一切都显示出，在抗生素研发与细菌进化的赛跑中，后者再一次冲刺上来，同时也使得刚刚从甲型H1N1流感风波中平复过来的世界似乎又一次处于疾病流行的边缘。
新基因惹的祸
英国卡迪夫大学、英国健康保护署和印度马德拉斯大学的研究者共同完成了这项研究。科学家在印度、巴基斯坦和英国的患者身上采集得到了180份细菌分离物，发现从中得到的大部分大肠杆菌和肺炎克雷伯菌都存在超强的耐药性，仅有替加环素和粘菌素能够将其制服。进一步的研究还发现，超强抗药性的秘密就隐藏在细菌体内的一种质粒上。
和人类一样，细菌的生理生化特征从本质上依然是由基因决定的。不过细菌的大部分基因在成串排列在染色体的同时，还有一部分游离在染色体之外。质粒就是这些游离基因的重要载体。细菌中的质粒不但能自主复制，传递给子代，还能在细菌之间转移。也就是说，本来不具备某种性状(如抗药性)的细菌承接了来自其他细菌的抗药质粒后，摇身一变也能成为抗药菌的一员。科学家此次发现的质粒上携带一种名为NDM-1(新德里金属-β-内酰胺酶1)的新基因，该基因编码的酶具有分解抗生素上β-内酰胺环的能力，而这个环状结构正是大部分抗生素杀灭细菌的命门所在。 copyright sysqy.com
难分胜负的竞争
抗生素与致病菌难解难分的较量还要追溯到1928年，当时在英国伦敦圣玛丽医院工作的弗莱明医生在他不甚整洁的实验室中第一次发现了一株能够产生青霉素的霉菌。后来在牛津大学科学家钱恩和耶鲁大学医学教授富尔顿的继续努力之下，青霉素迅速付诸实用并进入大规模生产阶段。它那高效低毒的抗菌性能拯救了无数在二战战场上受伤的生命。很多不治之症——如猩红热、白喉、肺炎、梅毒等——在青霉素摧枯拉朽般的威力之下，都受到了有效抑制。因为这一成就上述三人共同分享了1945年的诺贝尔生理学和医学奖。不过，在获奖演说中，先知先觉的弗莱明就敏锐地预言道：“在不久的将来，青霉素就将在世界普及。缺乏药品知识的患者很容易会减少剂量，不足以杀灭他体内的所有细菌，从而使菌种产生抗药性。”
青霉素在世界范围内的广泛使用很快成为现实，但不幸的是，弗莱明关于抗药性的预言同样一语成谶。青霉素的主要功能基团β-内酰胺环能够干扰病菌细胞壁的合成，使细菌溶解死亡，从而起到杀菌抑菌作用。然而，刻在基因组深处的生存渴望让细菌不甘坐以待毙。通过进化，有些细菌获得分解内酰胺环的能力。据统计，在各种各样的细菌中，已经发现的内酰胺酶超过了200种。这些酶都可以打开常见的青霉素类、头孢菌素类、碳青霉素类抗生素结构中的内酰胺环。另外一些细菌借助突变，降低了自身与青霉素的亲和力，同样具备了抗药性。而科学家为了规避细菌的这些能力，通过对青霉素加以改造或瞄准新的抗菌靶点，开发出了第二代、第三代抗生素，不断消解细菌的抗药性，护佑着人类的健康。就这样，这一对儿赛道上的对手你先我后地竞争了数十年，一直走到了今天。 本文来自实验室前沿
走出困境
到目前为止，虽然在这场竞跑中，抗生素与致病菌的对抗看起来还具有几个身位的优势，但细菌的突变与进化总是以人类难以察觉的方式进行的，也就是说这一恐怖的平衡有可能像压倒骆驼的最后一根稻草那样，突然间被打破。有些科学家甚至悲观地认为，人类很有可能在21世纪在致病菌威胁之下，面临无药可用的困境，甚至会倒退到没有抗生素的时代。
为了避免这种境况的发生，多个领域的专家已经行动起来。首先需要我们做到的是合理使用抗生素，尽量延长现有抗生素的寿命。比如医学界已经形成这样的抗生素临床应用原则，即能使用低级的抗生素就不用高级的，能用一种抗生素解决的就不用两种，轻中度细菌感染不联合使用抗生素等。另外，虽然大家都清楚抗生素服用剂量过多会产生有害身体的副作用，但服用剂量偏少，达不到杀菌浓度同样也很危险。在这种亚致死剂量形成的选择压力下，极易诱导细菌抗药性的产生。
其次，新型抗生素的研发应当加快脚步。例如万古霉素尽管付诸临床已经50余年，但仍然带着抗生素之王的桂冠。相比上世纪四五十年代新品迭出的场景，最近30来，虽然病原菌的抗药水平不断提高，但出于成本、风险的考虑，致力于抗感染药物研发的医药公司在不断减少，迄今也仅有利奈唑胺、达托霉素和替加环素等少数抗生素获批上市。对此，亟待各国政府采取政策与经济手段扭转这一状况。 本文来自实验室前沿
最后，在对抗致病菌的基础研究领域，需要碰撞出新的火花。譬如有科学家认为除了直接杀灭细菌外，通过阻断细菌之间“通讯”的间接方法在降低抗药可能性的同时，同样起到抗感染的效果。另有科学家发现，利用非抗药菌比抗药菌生长速度快这一特点，挑起二者间的“内斗”也有希望成为一种杀菌手段。这些匪夷所思的想法虽然在实验室中取得了成功，但在人体中是否能如法炮制仍是未知数，不过更多的选择已然摆在我们面前。
作者为医学博士、科学松鼠会成员 内容来自实验室前沿网站
