“細菌想要存活，人類也是如此——二者都想要保護自己、而免受對方侵害，這是一場沒有休止的競賽?！?西交利物浦大學抗生素領域?qū)W者張潛博士

假如你在切洋蔥的時候劃破了手，或許你會貼上一張創(chuàng)可貼，一個小小的傷口并不會引起我們的重視。

第二天，傷口出現(xiàn)了感染的跡象——腫脹、微微化膿。但沒關系，你只需要去找醫(yī)生開些抗生素，就不會有大問題，甚至下周的時候你可能連發(fā)生過這件事都想不起來。

(資料圖片僅供參考)

但是如果藥不管用怎么辦？如果引發(fā)感染的細菌對抗生素有耐藥性，又超出了身體的自然防御能力，接下來會發(fā)生什么呢？

耐藥性細菌導致的死亡數(shù)量每年都在增加，世界衛(wèi)生組織將其列為“全球健康的最大威脅之一”。而不幸的是，抗生素的開發(fā)速度落后于細菌耐藥性的發(fā)展，且難以追趕。我們現(xiàn)在使用的大多數(shù)抗生素都是五十多年前發(fā)明的。

為什么抗生素的研發(fā)停滯不前？抗生素開發(fā)的前景如何？耐藥細菌導致的死亡不斷攀升，背后原因何在？我們是否注定要進入“后抗生素時代”，哪怕常見感染或小傷口都能危及生命？

我們將通過這篇文章試圖解答上述問題，并闡明為什么我們要在生存競賽中與細菌正面交鋒。

什么是抗生素？它們的作用機制是什么？

抗生素是能抑制、殺死細菌的化學物質(zhì)，并且能夠治療感染。

目前使用的抗生素有多種作用機制。有些破壞了細菌的外部保護層，從而殺死細菌；還有的通過阻斷細菌賴以生存的重要環(huán)節(jié)從而抑制細菌的作用方式。

有的細菌外部有膜包覆，如革蘭氏陰性菌，使得抗生素很難進入細胞（下圖）。因此一些藥物無法進入細菌干預細菌的生長或繁殖，使得抗生素失效。革蘭氏陰性菌引發(fā)了大多數(shù)抗生素耐藥性導致的死亡。

革蘭氏陰性菌的外膜能阻隔目前使用的很多數(shù)抗生素，使其對該細菌失效。20多年來，幾乎沒有發(fā)現(xiàn)任何幫助抗生素避開該外膜的新機制。

有時，在針對頑固細菌的聯(lián)合療法中，會使用兩種及以上的抗生素。這類方法在敗血癥和肺結(jié)核的治療中很常見。

聯(lián)合用藥能夠降低產(chǎn)生耐藥性的可能，因為即便細菌對一種抗生素產(chǎn)生了耐藥性，另一種藥物仍可以殺死細菌。然而，這類療法也有相當?shù)木窒扌?。主要問題是，兩種藥物需要同時達成各自的目標和最佳濃度，這一點很難實現(xiàn)。因為每個人的身體吸收和輸送藥物的方式各有不同，使細菌有機會躲過這類療法。

什么是抗生素耐藥性？什么是超級細菌？

細菌繁殖速度快、突變率高，所以在用抗生素治療感染時，“罪魁禍首”的細菌可能會發(fā)生突變。而突變又可能在存活的細胞中傳播和繁殖，使得一眾細胞都具有耐藥性。對多種藥物都具有耐藥性的細菌稱作“超級細菌”。

張潛博士在西交利物浦大學從事抗生素的研究，他說：“無論何時，只要對細菌使用抗生素，產(chǎn)生耐藥性只是時間問題。幸運的是，大多數(shù)細菌都需要數(shù)年才能產(chǎn)生耐藥性。然而，有些卻在短短幾個月內(nèi)發(fā)生，甚至是在感染一個人的過程中就能產(chǎn)生?！?/p>

為什么耐藥性愈發(fā)強大？

抗生素耐藥性是由多種因素引發(fā)的，包括缺乏價格合理的優(yōu)質(zhì)藥物、對耐藥性缺少認識和了解、執(zhí)法不力，以及在人畜的治療中過度使用、濫用抗生素。

人類也需要更快速的診斷檢測，獲得有關感染的詳細信息。現(xiàn)在我們?nèi)タ瘁t(yī)生的時候，只需要驗血就能快速確診細菌感染。而挑戰(zhàn)在于由于缺少更為詳細的信息，醫(yī)生開出的抗生素缺乏針對性，例如如何確定引發(fā)感染的細菌種類，器官被感染的具體位置，而這又回導致細菌突變，從而產(chǎn)生耐藥性。

在人類對抗抗生素耐藥性的競賽中，還有一個問題，即今天我們使用的抗生素大多數(shù)都是在上世紀30到60年代發(fā)明的。自2000年以來，僅開發(fā)了六類新的抗生素，且沒有一種對革蘭氏陰性菌有效。這主要是因為抗生素的研發(fā)缺少資金。

張潛博士之前曾在一家制藥初創(chuàng)企業(yè)工作，他表示：“金融市場對藥物研發(fā)有很大的影響。新藥研發(fā)獲取資金越來越難了，尤其是在研發(fā)后期，比如臨床試驗和上市階段，都需要政府和大公司的資金支持?！?/p>

我們需要擔心嗎？

根據(jù)近日發(fā)表在《柳葉刀》上的研究，包含抗生素耐藥性在內(nèi)的抗菌素耐藥性（AMR），是全球主要的死亡原因。研究表示，2019年，每天有3500人死于細菌對抗生素的耐藥性——比瘧疾或艾滋病造成的死亡還要多。而這一數(shù)字預計只增不減。根據(jù)英國政府委托的報告，到2050年，AMR將導致多達1000萬人死亡。因此，世衛(wèi)組織將AMR列為人類面臨的全球十大威脅之一。

還有希望嗎？未來會怎樣？

抗生素耐藥性與日俱增，而又缺乏新的抗生素應對威脅。因此，人類需要綜合所有可能的手段來應對耐藥性。

研究人員正努力開發(fā)針對細菌不同組成部分和存活方式的新型抗生素。其中，西浦的張潛博士和Sekar Raju博士就正在研究一種前景樂觀的策略：偶聯(lián)抗生素。這類藥物由兩種現(xiàn)存的抗生素組成，通過化學鏈接形成了新的單一藥物，可能實現(xiàn)幫助應對抗生素耐藥性，且可能有效治療革蘭氏陰性菌的潛力。

想要更好地了解細菌和抗生素背后的機制，就需要針對抗生素研究的不斷投資。人工智能也將在其中發(fā)揮重要作用，因為人們已經(jīng)在使用機器學習算法幫助發(fā)掘新藥。此外，政府也需要嚴格監(jiān)管抗生素的生產(chǎn)、銷售和使用。最后，提高對抗生素耐藥性的危險和原因的認識，對于應對這一全球威脅至關重要。只有如此，人類才能贏得與耐藥細菌的競賽。

減少抗生素耐藥性風險，你該怎么做？

不要濫用抗生素。服用前請咨詢醫(yī)生。醫(yī)生會幫你檢查是否患有細菌感染。

不要將自己的抗生素藥物分享給他人。

完整服用整個療程的抗生素，不要提前斷藥！

Scanning electron micrograph of methicillin-resistant Staphylococcus aureus bacteria (yellow) and a dead human white blood cell (coloured red)

耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(黃色)和死亡的人類白細胞(紅色)的掃描電子顯微鏡圖

更多信息請訪問世衛(wèi)組織、糧農(nóng)組織和聯(lián)合國的抗生素相關網(wǎng)頁。（記者： Catherine Diamond 和王璐謠編輯：Patricia Pieterse和寇博翻譯：韓香音）