當前位置:
首頁 > 科技 > 後抗生素時代,人類的最後一道防線在哪?

後抗生素時代,人類的最後一道防線在哪?

「對於信奉科學的人而言,死亡絕非必然的命運,只不過是個科技問題罷了。」


——《人類簡史》作者尤瓦爾·赫拉利


「超級細菌」出現 最強抗生素失效

美國政府5月26日宣布,美國境內出現首例「無法被任何已知抗生素治癒」的「超級細菌」。


這是一例能抗多粘菌素的大腸桿菌感染病例,它對所有抗生素耐葯,連被視為抗生素「最後一道防線」的粘菌素也喪失效力。


這種超級細菌是在一位美國大姐的尿液中發現的。賓夕法尼亞州一名49歲女性因泌尿系統感染到當地一家診所治療,其尿液樣本中分離培養的大腸桿菌被送至沃爾特·里德陸軍醫療中心檢測。檢測結果顯示,這種大腸桿菌對多粘菌素具有耐藥性。這名女性在就診前的5個月中沒有出入境記錄,這意味著她攜帶的這種細菌很可能是美利堅的「土特產」。


美國衛生與公眾服務部當天發表聲明說,在這個病例發現後,它與美國農業部聯合檢查了肉類食品,結果又在一份豬大腸樣本中發現了對多粘菌素具有耐藥性的大腸桿菌。

目前,耐多粘菌素細菌的傳播範圍尚不確定。但美國哈佛醫學院微生物學家蓋爾·卡斯爾發出警告:「這是危險情況。我們可以推測,它可能會迅速傳播。如果防護不當,甚至可能在醫院傳播。」


卡斯爾說,必須進一步弄清這名病患的感染源和耐多粘菌素細菌在美國及全球的存在情況,然後才能知道它的傳播速度。


由於目前抗菌能力最強,多粘菌素一直被視為抗生素中「最後一道防線」。當青黴素、四環素等傳統抗生素逐漸失效時,醫護人員就會祭出多粘菌素來對抗。


早前,耐多粘菌素細菌已在中國、歐洲等地已經出現,但是這一次,竟然在抗生素使用相對嚴格的美國也出現了——這是否意味著人類最嚴謹用藥的國度也「淪陷」了呢?有悲觀者稱「耐葯末日已至」。


那麼,為什麼會出現讓我們無能為力的超級細菌呢?這和我們使用了很久的抗生素,是否有關呢?

「抗生素」對我們究竟做了什麼?

後抗生素時代,人類的最後一道防線在哪?



20世紀醫藥領域最偉大的成就之一


抗生素曾經被譽為「20世紀醫藥領域最偉大的成就之一」。

在沒有抗生素的年代,戰爭中造成傷亡最為慘重的並非是炮彈,而是傷口感染。如果處理不當,很可能會造成瘟疫,以至於直接影響戰爭的勝負。所以在戰場上,就算士兵只是肢體受了輕傷,軍醫往往還是選擇立刻截肢,但這樣做的風險依然十分巨大。要知道,那時僅僅因為紙張劃傷手指、走路跌破皮這種小事而發展成要命的感染可都是常有的事。


1929年,英國細菌學家弗萊明發現了青黴素——最早的抗生素,能抑制細菌生長,並將其運用到二戰當中,挽救了眾多士兵的生命,是人類與細菌的戰爭史上最為濃墨重彩的一筆。美國曾將青黴素的研製放在同原子彈研製一樣重要的地位上。


近一個世紀過去了,科學家已經發現了近萬種抗生素,不過適合用作治療人類感染的不足百種。抗生素能夠抑制細菌蛋白質合成、抑制細菌DNA合成——招招擊中的命門,成為人類對抗細菌的一大利器。


濫用抗生素比細菌本身更可怕

然而,人類使用抗生素治療疾病的同時,也鍛煉了細菌的耐葯能力。生存下來的細菌再次傳染給其他人的時候,便對同種抗生素增加了一定的抵抗力,如此反覆傳播,細菌的耐葯基因越來越強大,最終對這種抗生素不再敏感。


數據顯示,20世紀五六十年代,全世界死於感染的人數每年不過700萬。而僅在1999年,因為耐葯菌越來越多,死於感染的人數就上升到2000萬,其中40%死於耐葯菌。


中國是世界上抗生素濫用最嚴重的國家。在中國,細菌整體的耐葯率要遠遠高於歐美國家,大約在45%左右。中國每年有超過8萬人因耐藥性死亡。而據英國抗菌藥物耐葯評估委員會估計,如果目前的情況得不到改善,到2050年中國將有100萬人因此死亡。


拋開其它原因不談,我們確實無法否認:在濫用抗生素的過程中,人類可能正在利用自己的身體培養「超級細菌」,反倒將細菌鍛鍊出了一副金剛不壞之身。


有媒體擔心,如果耐多粘菌素細菌和同能抵抗其他抗生素的細菌一旦結合起來,演變出能夠對抗所有抗生素的「超級細菌」,那攻破抗生素的最後一道防線或許只是時間問題了。


世界衛生組織助理總幹事福田敬二更是不無擔憂地發出聲明,人類正進入「後抗生素時代」,普通病菌感染將再度成為致命因素。


大殺器漸漸失去鋒芒,人類與細菌的戰爭愈發殘酷起來。一旦細菌攻破抗生素築起的最後一道防線,屆時,人類將拿什麼保護自己?


恐怖的「後抗生素時代」

後抗生素時代,人類的最後一道防線在哪?



被喻為「抗生素最後一道防線」的多粘菌素早在1959年就開始使用,然而由於其毒性較大,對腎臟有損害,於20世紀七八十年代便停止用於人體,但是在畜禽飼養業中仍廣泛使用。中國是多粘菌素農業使用最多的國家之一。


由於細菌對抗生素的耐藥性越來越強,這名「老將」不得不又披掛上陣。「它是一種老抗生素,但它是我們所剩唯一能對抗『超級細菌』的抗生素,」美國疾病控制和預防中心主任托馬斯·弗萊登說,「我們正面臨進入後抗生素時代的危險。」


虎視眈眈的耐葯細菌


2007年,《世界衛生報告》將細菌耐葯列為威脅人類安全的嚴重公共衛生問題之一。英國研究聲稱2050年抗生素耐藥引發死亡可達每年千萬!這將超過癌症的死亡人數。

後抗生素時代,人類的最後一道防線在哪?



英國公布的2050年抗生素耐葯每年致死人數數據


而倫敦大學流行病專家奧克斯·福特教授則將這一時間表再次提前,表示未來5年,全球便將面臨爆發新疫潮的威脅,主要源自於動物身上的流行疾病,或將成為影響人類生存的「末日細菌」。


奧克斯認為,隨著現有抗生素的不斷失效,新型免疫藥物的研發進程尚慢,人畜共通病的威脅將愈發嚴峻,尚無十分有效的藥品和疫苗可以防治。


「我們該為在2017年至2018年感冒全球爆發作好準備。」奧克斯認為還將有超級流感或高傳染性細菌,通過野生動物或禽畜感染人類。


而且,隨著港口、航空、鐵路等全球交通系統的逐步發達,「後抗生素時代」的細菌傳播感染範圍將遠遠超過「前抗生素時代」,細菌的控制力度也愈發困難,需要人類摒棄成見,達成高度的共識和無間的合作。


醫療風險急劇增大


近年來,一些病原體的耐藥性增大,導致治療愈發困難,醫療風險急劇增大。


比如,結核的耐藥性是國際權威醫學期刊《柳葉刀》和世界衛生組織(WHO)今年重點關注的對象。WHO認為,由於耐葯問題,結核在近幾年又進入了一次爆發期。


讓醫學界頭疼的還有臨床醫療。大量的科室在治療過程中需要使用抗生素預防感染,從而保證病人的生命安全。在「後抗生素時代」,這些臨床科室將一夜回到解放前,面臨諸多醫療風險。


比如產科。女性在臨產和分娩時都需要使用一定劑量的預防性抗生素,尤其是剖宮產孕婦,很容易發生產後感染。在「前抗生素時代」,產婦和新生兒死亡率比現在高很多——在英國,產婦和新生兒的現在死亡率比60多年前低了40倍;在中國,1949年之前的新生兒死亡率為20%,2008年的新生兒死亡率已經低於1.49%。


這又陷入了奇怪的「永劫回歸」式的奇怪循環:不用抗生素會感染,用了抗生素可能會造成新的感染。而為了對抗新型感染,又不得不研製新型抗生素。


新型醫療發展受限


抗生素的發明不僅直接治療了細菌感染,而且在此基礎上,不少治療手段才得以誕生。


比如,治療燒傷等危重症患者,這些危重病人常常因感染性或非感染性因素引發病理學改變,導致出現全身炎症反應綜合征,如果不使用適當劑量的抗生素,危重病人極有可能因為並發性感染死亡。


還有癌症患者,放療和化療在殺死癌細胞對同時對人體產生了免疫抑制,人體免疫功能極度微弱,如果不及時使用外在的有效的抗生素,患者將不堪一擊,後果慘不忍睹。


然而,在「後抗生素時代」,這些患者面臨的形勢將更加嚴峻。「對他們來說,已經沒有可以醫治他們病的藥物了,如果我們不採取緊急行動,抗生素這條路已經到了盡頭。」 美國疾病控制和預防中心主任托馬斯·弗萊登說。


儘管目前還沒有出現對所有抗生素都有耐藥性的細菌,但我們也不能天真地認為「後抗生素時代」不會到來,只有積極及時地做好應對準備,才有機會贏得這場殘酷的戰爭。


人類如何破解這次生命危機?

後抗生素時代,人類的最後一道防線在哪?



這次在美國發現的「超級細菌」帶有一個MCR-1基因。正是這個基因賦予了大腸桿菌對多粘菌素的耐藥性。


MCR-1基因是存在於質粒上的一段基因。2015年11月,中國科學家首次在牲畜和人身上發現了攜帶MCR-1基因的細菌,引起全球高度關注。


這篇研究報告發布在《柳葉刀》的子刊《柳葉刀·感染性疾病》上,這是國際上首次報道質粒介導的粘菌素耐葯基因MCR-1,攜帶該基因的質粒通過接合作用進行傳播。


對中國肉產品的檢測顯示,在近20%的豬肉、雞肉和被屠宰的豬等樣本中發現了MCR-1基因,甚至在1%的患者樣本中發現了MCR-1基因。不僅如此,由於中國等發展中國家的菜市場中有活的畜禽買賣,攜帶MCR-1基因的耐葯菌傳播的途徑更多、範圍更廣。


在此之後,馬來西亞、歐洲、非洲、南美洲、加拿大等地均報告發現了感染攜帶MCR-1基因的耐多粘菌素抗藥菌病例。


論文作者之一的的華農獸醫學院副教授黃顯會表示,耐葯基因MCR-1僅僅對較低濃度的多粘菌素表現出了耐藥性,而且對其他抗生素並不耐葯。因此,只要適當增加多粘菌素濃度,或者換用其他抗生素,再或聯合其他抗生素即可消滅攜帶MCR-1基因的細菌。「只有細菌對所有的藥物都耐葯時才是無藥可救,這種情況是非常少見的。」黃顯會說。


另一個主要研究者華南農業大學劉建華教授指出,MCR-1雖然在動物中的檢出率相對較高,但是在病人中的檢出率還是很低的。畜牧業大量使用粘菌素是多粘菌素耐藥性攀升的根本原因。因此,控制或規範粘菌素在農業應用,以限制耐葯菌的發展迫在眉睫。


那麼,MCR-1基因是怎麼在細菌中間傳播的呢?

後抗生素時代,人類的最後一道防線在哪?



如上圖所示,圓環代表耐葯DNA,耐葯菌和非耐葯菌融合的時候,耐葯DNA複製進入非耐葯菌中,便得到了兩株耐葯菌。


根據統計,這種情況發生的概率在千分之一到十分之一之間,從傳播率的角度來說這可非常高效,以至於英國國家醫療服務體系專家Mark Wilcox悲觀地預測——「無葯可用指日可待!」


卡迪夫大學教授Timothy Walsh也認為,MCR-1傳遍全球已成定局,只是時間的問題,而且不可避免地會與其它耐葯基因聯合起來。


面對這一前所未有的生命危機,人類將如何破解?


儘管突破性的理論距離臨床實踐還有很長一段距離,但我們仍願意樂觀地相信,人類將再一次捍衛自己的生存權利。


正如《人類簡史》作者尤瓦爾·赫拉利所言:「對於信奉科學的人而言,死亡絕非必然的命運,只不過是個科技問題罷了。最優秀的人才可不是浪費時間為死亡賦予意義,而是忙著研究各種與疾病及老化相關的生理、荷爾蒙和基因系統。」


投稿、提供新聞線索、轉載授權請聯繫:iscientists@126.com


請您繼續閱讀更多來自 賽先生 的精彩文章:

視覺的欺騙:古典名畫是這樣讓你陶醉的!
什麼是波?
發現暗物質宇宙!
發現暗物質宇宙
怎樣高考?看美國如何讓高等教育成為人生的起跑線
您可能感興趣

他是傳統中國的最後一人,又是新時代的最初一人
如果人類生活在史前時代,洪荒巨獸和人類誰該恐懼?
為了阻止「後抗生素時代」的到來,他們提出了5種新策略
醫學史上的青黴素:一次疏忽大意,開啟了人類的抗生素時代
最後的學生時代,瘦下來紀念自己最好的時光
他很強但生錯了時代!那個劉翔身後的中國男人,後來怎樣了
她的一生是一部跨越百年的傳奇,她,帶走了一個時代
冷兵器時代最著名的五大神器,最後的這一件足可以獨霸世界!
二胎時代,生還是不生?
三國時代最蠢的一家子,本最可能統一天下,下場卻比誰都慘
五胡亂華時代匈奴人有這樣的一個習俗,帝王死後兒子要娶後母
地球上有可能在恐龍時代就生存著史前巨人?
後人類時代即將到來,你做好準備了么?
地球史上最嚴重的一次生物大滅絕,人類時代是否是一大變數?
誰是可以稱霸這個時代的最時髦情侶?
這個看臉的時代,女子妝前妝後借錢,差異驚人
後喬丹時代最強五人,第一還是毫無懸念!
這個時代的動物在已經滅絕的動物面前,就像一隻螞蟻一腳秒!
戰國時代最生猛的三個角色,為何不能統一天下?