04.16 “超級真菌”虛驚一場,但人類高枕無憂了嗎?

“超級真菌”虛驚一場,但人類高枕無憂了嗎?

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致死率60%的耳念珠菌是什麼?繼它在美國爆發病被列入美國“緊急威脅”名單後,中國也發現了18例。不過好消息是,國家衛健委和北京市疾控中心已對此分別發聲,指出對於免疫力正常的普通人群而言感染耳念珠菌並致病的可能性不高,且“有藥可治”。廣大社會公眾無需驚慌。

暫時的擔心緩解了,但人類和致病菌的上萬年爭鬥仍將長期持續。一方面人類在進行抗菌藥物研發,一方面致病菌也在自然選擇原理下迅速發生適應性進化,目前看這場生命賽跑中人類並不佔優勢。因此,敬畏進化論的基本原理,控制抗菌藥物濫用,應當成為社會共識。

“超級真菌”虛驚一場,但人類高枕無憂了嗎?

“超級真菌” 耳念珠菌 (圖源:美國疾控中心官網)

近日來,“中國有18人感染高致死率的‘超級真菌’耳念珠菌”的消息在公眾中引起了不安。國家衛健委和北京市疾控中心對此分別發聲闢謠,指出對於免疫力正常的普通人群而言感染耳念珠菌並致病的可能性不高,而且中國發生的感染病例中的致病菌均非具有多重抗藥性,還是“有藥可治”的,廣大社會公眾無需驚慌,也不必採取特殊防範措施。

幸而是虛驚一場。不過,“油鹽不進”“百毒不侵”的“超級菌”古已有之,但是濫用抗菌藥物造成的定向選擇導致“超級菌”大行其道的隱憂,卻是近幾十年來才出現的。道高一尺、魔高一丈,抗生素固然拯救過無數的生命,又何嘗不會反過來成為“細菌戰士”的演武場?

人類和致病菌的上萬年爭鬥仍將長期持續,一方面人類在進行抗菌藥物研發,一方面致病菌也在自然選擇原理下迅速發生適應性進化,目前看這場生命賽跑中人類並不佔優勢。因此,敬畏進化論的基本原理,控制抗菌藥物濫用,應當成為社會共識。

“超級真菌”虛驚一場,但人類高枕無憂了嗎?

“龐大軍團”與“超級戰士”

我們這個藍色的星球,誰是真正的主宰?也許是人類,莎士比亞筆下的“智慧的精靈、萬物的靈長”;但是從數量上來看,卻是那些我們肉眼看不見的小小微生物,如細菌、真菌。根據科學家的估計,海洋中的微生物的細胞數量大約是10的30次方個,其重量相當於2400億頭非洲象。

這些看不見的小生命不僅存活於幽暗的海底、豐饒的土壤、寒冷的冰川,也和諧地棲居在我們的體內。據估算,我們自己的身體大約由30億個細胞組成,但是寄居在我們體內的細菌和真菌細胞卻超過了100億。無論皮膚還是臟腑、鼻咽還是胃腸,處處有它們的身影。

應當指出,絕大多數依偎在我們體內的小生靈不但對我們沒有害處,而且十分有益。譬如我們所需要的維生素K主要就不是由食物攝取或自身細胞合成,而是藉助於體內微生物的供應。但是還是有一些害群之馬,使人類飽受病痛折磨。譬如中世紀讓歐洲人談虎色變的“黑死病”,就是由鼠疫桿菌造成的。

歷史上,面對所謂的“大瘟疫”,人們只能求助於祈禱神明。直到1928年的一個意外發現,才開始讓天平向有利人類的一方傾斜。

“超級真菌”虛驚一場,但人類高枕無憂了嗎?

蘇格蘭醫生弗萊明培養金黃色葡萄球菌的培養皿時意外受到青黴菌的汙染,結果青黴菌近旁沒有葡萄球菌存活。後來證明,是青黴菌分泌的一種化學物質——“青黴素”——抑制了球菌生長。

青黴素在二戰中大放異彩,在傷寒、肺炎等戰場疾病肆虐之際,人們從美國伊利諾伊州的一個菜市場上找到了一個發黴的甜瓜,並在這個“拯救世紀的甜瓜”上找到一個可以產生每毫升250單位青黴素的青黴菌株。到1944年諾曼底登陸時,青黴素的產量已經高達每月上千億單位。直到今天,世界上所有用於生產青黴素的菌株都來自這個甜瓜。

青黴素是人類發現的第一種抗生素,此後人類又先後研發了鏈黴素、四環素、紅黴素的一系列抗生素,大大提高了多種疾病的治癒率,使得人們的平均壽命空前延長。

然而,微生物是一個數量極其龐大、繁殖極其迅速的軍團,一個細菌也許24小時內就能繁殖出數以萬計的後代,產生大量基因突變。在大量的後代中,就產生了一批令人頭痛的超級戰士,對抗菌藥物見招拆招,硬是針插不進、水潑不進,使人類的重重圍剿化為徒勞。

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“弗萊明福音”還是“達爾文詛咒”?

這樣“硬核”的微生物究竟是何方神聖?為什麼讓人類一度如獲至寶的靈丹妙藥,也對它們束手無策呢?畢竟薑還是老的辣,對於已經在這個星球上存活了幾十億年的各種細菌、真菌而言,人類還“太年輕太單純”。

僅以真菌為例,它所可能採用的讓藥物失效的方式就包括而不限於:(1)改變藥物靶向蛋白的結構,直接使得藥物無法與酶結合而失靈;(2)在細胞膜上設立“外排泵”,直接把藥物從自己細胞裡排出去,降低藥物濃度;(3)在細胞外面建立一層多糖蛋白質的膜,徹底“禦敵於國門之外”。總之,只有你想不到,沒有它們做不到。

這些巧妙的防禦手段有著很古老的歷史,科學家們在有三萬年曆史的北極凍土中曾分離出具有耐藥性的古老DNA。而且它們還隨著微生物的大量繁殖和大量基因突變而不斷產生、不斷翻新。最令人頭痛的是,微生物對於這些寫在DNA分子上的花招,還可以通過基因的橫向傳遞機制訂立“攻守同盟”,互相交流信息、勾結起來。

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什麼是基因的橫向傳遞機制呢?

人類的基因是通過繁衍而縱向代代相傳,微生物卻不限於此,它們可以從環境中獲取遊離的DNA分子,或者從其他生命中獲取DNA分子,而使得自己得到某種之前不具有的基因。

譬如,細菌中往往具有稱為“質粒”的小型環狀DNA分子,有的細菌的質粒上可能有耐藥性基因,結果通過質粒的接合、轉導等作用,一個細菌中的耐藥基因迅速一傳十十傳百,培養出一大批“超級細菌戰士”。

不過,在抗生素被人類發現和廣泛使用之前,這些“戰士”並沒有什麼用武之地。因為根據達爾文的自然選擇學說,生物的任何一種特性,如果能夠使它更好地適應環境併產生後代,這種特性就更有可能傳遞下去。在前抗生素時代,具有耐藥性並不會使得某個細菌比同類的其他細菌生活得更好,所以耐藥性基因算不上優勢基因,很多細菌也並沒有耐藥性。

但是抗生素時代帶來了巨大的選擇壓力。沒有耐藥性的微生物被迅速殺滅,但是具有耐藥性的微生物總是客觀存在的,同類的減少使它們有條件獲取更多的生存空間和營養來源,迅速大量繁殖,填滿了原來由同類所佔據的生態位。

還是以最近新聞的主角耳念珠菌為例,對於這類真菌人們常用的藥物包括唑類、多烯類、棘白黴素類等,如果是對其中某一類藥物產生耐藥性的菌株,我們可以用其他藥物殺滅,但是倘若對上述藥物都產生耐藥性,我們就束手無策了。根據自然選擇原理,倘若在多種藥物共同篩選下,這種可怕的超級真菌的誕生在邏輯上是可能的。

所以說,抗生素的發明和廣泛應用,應當辯證地看待,它無疑是“弗萊明福音”,是人類取得的重大科學成就,但也未必不會造成“達爾文詛咒”,給我們帶來更可怕的敵人。

“超級真菌”虛驚一場,但人類高枕無憂了嗎?

念珠菌 (圖源:美國疾控中心官網)

“核武器的威力恰恰是它在架子上時”

抗生素的研發使用,某種程度上是人類和大自然之間的一場驚心動魄的賽跑。一方面,人類可以不斷研發新的特效藥物對付致病菌,但另一方面,致病菌也經受藥物的一次又一次選擇,留下最頑強的後代並不斷生存下去。

然而,我們可能並沒能在這次戰鬥中佔有有利的地位。新藥物的研發只能靠大量的投入和科研工作者的辛勤工作,但是微生物可以迅速產生大量後代來接受選擇,它們對於外來物質的敏感程度和適應速度有時超出了人們的想象。有時一種新藥剛剛投入臨床應用,馬上就要面對產生了耐藥性的“超級菌”。

從這個意義上講,類比一句軍事上的名言,“核武器的威力恰恰是它在架子上時”。具有某種特定效果的抗菌藥物如果沒有出現在環境中時,它才是最有效果的,因為它一使用就可以殺滅大量病菌。但等它業已投入使用,就馬上會培養訓練出一大批自己的對手,

而迅速失去價值。

如今,抗菌藥物濫用的風險已經受到國際社會的廣泛關注。2011年世界衛生組織WHO呼籲“控制抗菌素耐藥性,今天不採取行動, 明天就無藥可用”;2016年9月21日, 聯合國大會召開會議討論抗生素的耐藥性問題, 並將其視為“最大和最緊迫的全球風險”。

“超級真菌”虛驚一場,但人類高枕無憂了嗎?

圖源:美國疾控中心官網

2018年11月12日, WHO公佈了基於65個國家調研情況的《抗生素消耗監測報告》, 報告指出,如果任由耐藥性氾濫的趨勢持續下去, 世界很快便會耗盡有效抗生素。

一旦失去有效抗生素和其他抗菌藥物, 便意味著人類在防治傳染病和延長生命方面取得的許多進展就此喪失。

特別需要指出的是,耐藥性危機不是一個單純的醫療問題,生產生活汙水特別是養殖業排汙也有可能造就“超級菌”。從1950年美國食藥監局(FDA)批准將抗生素用於動物飼料以來,抗菌藥物在全球多國的養殖業中都被廣泛使用。而養殖業的環境管理相對粗放,很可能一個排廢水的池塘就容納了含多種抗生素的廢水,在這種環境下一旦產生具有多重抗藥性的超級菌,後果不堪設想。

正因如此,為了人類未來的健康生活,抗菌藥物濫用問題就不僅需要政府和醫療業界採取舉措,也需要社會公眾的廣泛關注。

如WHO副總幹事福田敬二所說:“在後抗生素時代, 一次普通的感染或是小小的損傷就會致命, 這不是聖經裡的災難故事, 而是一個真正有可能發生在21世紀的悲劇”。

雖然說這次在我國發現的耳念珠菌並非具有多重抗藥性,稱之為“超級真菌”言過其實,但是抗菌藥物濫用的風險還是應當引起人們的深思。

作者 | 谷寶驊

排版 | 執信

南風窗新媒體出品


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