近期,包括德國(guó)在內(nèi)歐洲一共有13個(gè)國(guó)家出現(xiàn)了腸出血性大腸桿菌感染的病例。在我國(guó)民生的健康安全問(wèn)題頻頻亮起紅燈的非常時(shí)期,這一新聞無(wú)疑又引起了公眾的廣泛關(guān)注。到底何為超級(jí)細(xì)菌?
本刊訊 (本刊記者崔琦,王杰婷)“超級(jí)細(xì)菌”在英文中被稱為“superbugs”,不論是在中國(guó)還是國(guó)外,它都不是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)用詞。在醫(yī)學(xué)上,“超級(jí)細(xì)菌”泛指那些耐藥性極強(qiáng)的細(xì)菌。如果我們追溯現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的源流,就會(huì)發(fā)現(xiàn)“超級(jí)細(xì)菌”并不是我們近期的首創(chuàng),耐藥性也不是一個(gè)全新的問(wèn)題。早在1941年青霉素投入臨床應(yīng)用,1942年就發(fā)現(xiàn)了“超級(jí)細(xì)菌”的一種——耐藥性葡萄球菌。時(shí)至今日,葡萄球菌的適應(yīng)性仍然很強(qiáng)。而在我們的身邊,“超級(jí)細(xì)菌”家族比比皆是,比如腸球菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、鮑曼不動(dòng)桿菌、綠膿桿菌,這些細(xì)菌都具有超強(qiáng)耐藥性。
上世紀(jì)40年代,青霉素作為第一種應(yīng)用于臨床的抗生素,成功解決了臨床上金葡菌感染這一難題。隨后問(wèn)世的大環(huán)內(nèi)酯類、氨基苷類抗生素,又使肺炎、肺結(jié)核的死亡率降低了80%,當(dāng)時(shí)曾有人斷言:人類戰(zhàn)勝細(xì)菌的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。但是,事實(shí)并不像人們想象的那樣美好,許多抗生素在應(yīng)用多年后出現(xiàn)了不同程度的藥效減低,天然青霉素在控制金葡菌感染方面幾乎已失去了藥用價(jià)值。醫(yī)學(xué)家在研究這一現(xiàn)象后驚訝地發(fā)現(xiàn),細(xì)菌在和抗生素接觸多次后,已進(jìn)化出一整套有效的耐藥機(jī)制,耐藥菌這個(gè)暗藏的“敵人”正在逐漸強(qiáng)大起來(lái)。為此,我們有必要對(duì)細(xì)菌耐藥問(wèn)題進(jìn)行一下全面的探究。
為此中國(guó)科協(xié)第六期“科學(xué)家與媒體面對(duì)面”活動(dòng)將邀請(qǐng)來(lái)自中國(guó)疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所、中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所的專家圍繞“認(rèn)識(shí)超級(jí)細(xì)菌——從德國(guó)腸出血性大腸桿菌到耐藥性超級(jí)細(xì)菌”相關(guān)問(wèn)題展開深入探討。
徐建國(guó): 中國(guó)疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所所長(zhǎng),傳染病預(yù)防控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,研究員。中國(guó)微生物學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),中國(guó)人獸共患病病原學(xué)專業(yè)委員會(huì)主任委員,中華醫(yī)學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)常務(wù)理事,世界產(chǎn)生志賀毒素大腸桿菌會(huì)議學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。1996年獲國(guó)家杰出青年科學(xué)基金,2001年獲何梁何利獎(jiǎng)。關(guān)于大腸桿菌 O157∶H7 的研究,1997 年獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。先后主持完成我國(guó)多起重大細(xì)菌性傳染病疫情的病原學(xué)診斷和分析。在Lancet,JAMA,Nature等雜志發(fā)表了研究論文。倡導(dǎo)建立的PulseNet China(中國(guó)病原菌分子分型網(wǎng)絡(luò))是應(yīng)對(duì)細(xì)菌性傳染病的有力武器,特別是食源性病原菌,如腸出血性大腸桿菌。
楊瑞馥:軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所研究員。國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者,973項(xiàng)目首席科學(xué)家。中國(guó)微生物學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中國(guó)微生物學(xué)會(huì)分析微生物學(xué)專業(yè)委員會(huì) 主任委員,國(guó)家衛(wèi)生部疾病防控專家委員會(huì)委員;國(guó)家衛(wèi)生部突發(fā)事件衛(wèi)生應(yīng)急專家咨詢委員會(huì)委員;國(guó)家衛(wèi)生部食品安全委員會(huì)委員。主要研究工作:鼠疫菌基因組學(xué)、進(jìn)化與致病機(jī)制,微生物法醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和微生物檢驗(yàn)鑒定新技術(shù)。近5年來(lái),在Nature Genetics等雜志發(fā)表學(xué)術(shù)SCI論文90余篇,主編專著6部。
于軍 : 中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所副所長(zhǎng)、研究員,全球知名基因組學(xué)與生物信息學(xué)專家。先后參與并主持了國(guó)際人類基因組計(jì)劃和超級(jí)雜交水稻基因組計(jì)劃等重大基因組科學(xué)研究項(xiàng)目。迄今已在國(guó)內(nèi)外主要科學(xué)雜志發(fā)表科學(xué)論文逾兩百篇。目前擔(dān)任國(guó)家科技部重大科學(xué)計(jì)劃哺乳動(dòng)物疾病模型研究首席科學(xué)家。
徐建國(guó)所長(zhǎng)就“超級(jí)細(xì)菌與抗生素濫用”問(wèn)題與媒體進(jìn)行了交流。
徐建國(guó)說(shuō),細(xì)菌是個(gè)單細(xì)胞生物,非常小,必須用顯微鏡才能看得見。實(shí)際上大多數(shù)細(xì)菌是好細(xì)菌,我們?nèi)绻x開了細(xì)菌也沒法生活。
超級(jí)細(xì)菌的名詞,首先是媒體名詞,然后才是學(xué)術(shù)名詞。什么是超級(jí)細(xì)菌?細(xì)菌有致病性、傳染性、致死性、耐藥性、傳播性。超級(jí)細(xì)菌為何會(huì)引起恐慌?因?yàn)闊o(wú)藥可治,病死率高、全球傳播、引起流行。
超級(jí)細(xì)菌給我們什么啟示呢?首先,細(xì)菌耐藥性問(wèn)題空前嚴(yán)峻,我們要高度重視關(guān)注抗生素濫用的問(wèn)題,要高度重視控制醫(yī)院感染,因?yàn)獒t(yī)院里面感染很多是濫用抗生素造成的。
第二,質(zhì)粒、噬菌體的活動(dòng)可產(chǎn)生新的病原體。我們和病原體的斗爭(zhēng)是長(zhǎng)期的,人離開細(xì)菌會(huì)沒法生活,如果把細(xì)菌全部殺死,在無(wú)菌的環(huán)境里給人很好的營(yíng)養(yǎng),人也不會(huì)活很長(zhǎng)時(shí)間。我們現(xiàn)在應(yīng)該開展一些新的研究來(lái)應(yīng)對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn)。我的匯報(bào)就到這兒,下面請(qǐng)楊瑞馥發(fā)言。
當(dāng)有記者問(wèn)道“超級(jí)細(xì)菌”是不是沒有抗生素能夠奈何的了它時(shí),徐建國(guó)說(shuō),抗生素有很多種類,世界上沒有一種基因?qū)λ锌股啬陀?,抗生素有不同的種類,耐藥的機(jī)理也不一樣。說(shuō)無(wú)藥可醫(yī),我覺得這是不對(duì)的,實(shí)際上它是有藥可醫(yī)的,只不過(guò)藥的選擇性比較小。
徐建國(guó)說(shuō),目前耐藥性的問(wèn)題很嚴(yán)重,首先,超級(jí)耐藥細(xì)菌怎么來(lái)的,這涉及到細(xì)菌的抗藥性來(lái)源性問(wèn)題,一種觀點(diǎn)認(rèn)為與抗生素的使用有關(guān)系,一種觀點(diǎn)認(rèn)為和抗生素沒關(guān)系。這是兩種學(xué)術(shù)觀點(diǎn),爭(zhēng)論了很長(zhǎng)時(shí)間,但是不管怎么樣,耐藥菌的出現(xiàn)、傳播和擴(kuò)散肯定和濫用抗生素有關(guān)系,這個(gè)事情是不容忽視的。抗生素的使用和耐藥性是一個(gè)社會(huì)的問(wèn)題。
楊瑞馥研究員詳細(xì)介紹了德國(guó)腸出血性大腸桿菌疫情及預(yù)防情況。他說(shuō),我們絕大部分細(xì)菌都是好細(xì)菌,大腸桿菌也是這樣的,99.999%的細(xì)菌都是好細(xì)菌,不致病。但就一點(diǎn)點(diǎn)可以致病,它是一個(gè)很短的桿菌,直徑0.5個(gè)微米,長(zhǎng)度在1-3微米,它周身有鞭毛,能夠幫助大腸桿菌運(yùn)動(dòng)。O104:H4是菌體抗原,根據(jù)這兩個(gè)抗原,可以把大腸桿菌分成百多個(gè)形,其中只有16個(gè)形是對(duì)人致病的。 這次德國(guó)爆發(fā)的大腸桿菌,一個(gè)是腸出血性大腸桿菌,一個(gè)是腸積聚性大腸桿菌。這次發(fā)病的一個(gè)重要臨床特征是成人居多,女性居多。
這次細(xì)菌的基因已經(jīng)全部解析了,德國(guó)的大腸桿菌其實(shí)是在腸積聚性的基礎(chǔ)上,獲得了腸出血性大腸桿菌的噬菌體序列,這個(gè)噬菌體系列帶有一個(gè)毒素基因,我們叫志賀毒素基因,志賀毒素II能夠引起腎功能衰竭,它表現(xiàn)為急性腎衰。通過(guò)這個(gè)基因組解析,還發(fā)現(xiàn)這次的細(xì)菌帶有大量的抗性基因,即各種抗生素基因,也就是超級(jí)耐藥細(xì)菌。
于軍研究員說(shuō),地球上細(xì)菌非常多,地球上有92%到94%的細(xì)菌在土表,我們身體里都有。它們大部分對(duì)我們沒有害處。從基因測(cè)定的角度來(lái)看,我們對(duì)這些細(xì)菌的了解,其實(shí)才剛剛開始。
在談到抗生素的問(wèn)題時(shí),于軍研究員說(shuō),過(guò)去我們幾代抗生素的研發(fā)遵從的是一致性原則,總想生產(chǎn)一個(gè)抗生素,把所有的細(xì)菌都?xì)⒌簟,F(xiàn)在當(dāng)我們能夠認(rèn)識(shí)每個(gè)細(xì)菌的DNA的時(shí)候,策略已經(jīng)發(fā)生了改變,我們下一代抗生素要使它能夠找到某一種細(xì)菌特有的一個(gè)藥靶,這個(gè)藥靶可能是一個(gè)蛋白質(zhì),設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的抗生素,這個(gè)抗生素可能是一個(gè)新的化合物,來(lái)殺掉這個(gè)細(xì)菌本身。這種策略是未來(lái)抗生素研究很重要的策略。
在這次“科學(xué)家與媒體面對(duì)面”活動(dòng)上,三位專家和媒體都關(guān)注到同一個(gè)問(wèn)題,那就是抗生素的濫用問(wèn)題。世界衛(wèi)生組織建議,抗生素在醫(yī)院的使用率不超過(guò)30%,而我國(guó)的使用率卻達(dá)70%左右。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)使用量、銷售量排在前10位的藥品中,抗菌藥物名列前茅??股貫E用成為一個(gè)重大公共衛(wèi)生問(wèn)題,成為威脅公眾健康的生存之患。
衛(wèi)生部專家解釋,“超級(jí)細(xì)菌”全名為超級(jí)耐藥細(xì)菌??咕幬锿ㄟ^(guò)殺滅細(xì)菌發(fā)揮治療感染的作用,細(xì)菌作為一類廣泛存在的生物體,可以通過(guò)多種形式獲得對(duì)抗菌藥物的抵抗作用,逃避被殺滅的危險(xiǎn),這種抵抗作用被稱為“細(xì)菌耐藥”,獲得耐藥能力的細(xì)菌就被稱為“耐藥細(xì)菌”。細(xì)菌的耐藥能力在矛盾斗爭(zhēng)中不斷強(qiáng)化,細(xì)菌逐步從單一耐藥到多重耐藥甚至泛耐藥,最終對(duì)臨床各種抗菌藥物都變得耐藥,遂被稱為“超級(jí)細(xì)菌”。也就是說(shuō),一旦感染“超級(jí)細(xì)菌”,能用于治療的藥物非常少,絕對(duì)有效的甚至沒有。
細(xì)菌的抗藥性是細(xì)菌進(jìn)化選擇的結(jié)果,抗生素的濫用加劇了細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生??股貫E用主要有兩種形式:一是在人類疾病治療過(guò)程中濫用抗生素;另一個(gè)是動(dòng)物飼料添加抗生素的問(wèn)題。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,世界上抗生素總產(chǎn)量的一半左右用于人類臨床治療,另一半則用在了畜牧養(yǎng)殖業(yè)。
中國(guó)是抗生素使用大國(guó),也是抗生素生產(chǎn)大國(guó),年產(chǎn)抗生素原料大約21萬(wàn)噸,出口3萬(wàn)噸,其余18萬(wàn)噸留給自己用(包括醫(yī)療與農(nóng)業(yè)使用),人均年消費(fèi)量138克左右(美國(guó)僅13克)。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年因抗生素濫用導(dǎo)致醫(yī)療費(fèi)用增長(zhǎng)800億元,僅超前使用第三代頭孢菌素,全中國(guó)一年就多花費(fèi)7億多元人民幣。
目前,盡管德國(guó)等歐洲部分國(guó)家出現(xiàn)的腸出血性大腸桿菌感染的疫情并沒有危及我國(guó),但其背后所折射出的抗生素濫用問(wèn)題,卻值得引起我們足夠的重視,因?yàn)槲覈?guó)也是世界上濫用抗生素情況最嚴(yán)重的國(guó)家之一。
超級(jí)細(xì)菌: 包括超級(jí)致病菌、超級(jí)耐藥性細(xì)菌。超級(jí)致病菌的毒力增強(qiáng),能夠引起更多的人死亡和更大范圍的傳播。超級(jí)耐藥菌的可怕之處是,抗生素藥物對(duì)它不起作用,嚴(yán)重時(shí)人們幾乎無(wú)藥可用。2010年,英國(guó)媒體驚呼:南亞發(fā)現(xiàn)新型超級(jí)病菌NDM-1,抗藥性極強(qiáng),且蔓延至多個(gè)國(guó)家。
抗生素濫用: 濫用抗生素指隨意使用抗生素的一種現(xiàn)象。具體表現(xiàn)有以下幾種。 1、不用對(duì)的,只用貴的;2、需要時(shí)用,不需要時(shí)也用;3、超時(shí)或超量使用等。濫用抗生素的結(jié)果是細(xì)菌對(duì)被濫用的抗生素產(chǎn)生耐藥性,必須使用其他抗生素治療才能控制疾病,如此惡性循環(huán),最后會(huì)導(dǎo)致超級(jí)耐藥菌的產(chǎn)生。
德國(guó)產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌O104:H4 腸出血性大腸桿菌(Enterohemorrhage E.Coli,EHEC)是致瀉性大腸桿菌的一類,包括40多個(gè)血清型,如O157、O26、O111等, 最常見的血清型是大腸桿菌O157∶H7,因能引起人類的出血性腸炎而得名。過(guò)去,大腸桿菌O157∶H7是一種罕見的血清型。 1982年第一次在美國(guó)引起暴發(fā)。德國(guó)和中國(guó)科學(xué)家的聯(lián)合研究初步顯示,德國(guó)大腸桿菌O104:H4,可能是腸積聚性粘附大腸桿菌獲得了一個(gè)編碼志賀毒素2的噬菌體。因此,德國(guó)科學(xué)家最近發(fā)表的論文,已經(jīng)把德國(guó)大腸桿菌O104:H4,稱為產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌O104:H4。 因?yàn)?,它不具備腸出血性大腸桿菌(EHEC)的溶血素基因。
抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成:抑制細(xì)胞壁的合成會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞破裂死亡,以這種方式作用的抗菌藥物包括青霉素類和頭孢菌素類,哺乳動(dòng)物的細(xì)胞沒有細(xì)胞壁,不受這些藥物的影響。
與細(xì)胞膜相互作用:一些抗菌素與細(xì)胞的細(xì)胞膜相互作用而影響膜的滲透性,這對(duì)細(xì)胞具有致命的作用。以這種方式作用的抗生素有多粘菌素和短桿菌素。
干擾蛋白質(zhì)的合成:干擾蛋白質(zhì)的合成意味著細(xì)胞存活所必需的酶不能被合成。干擾蛋白質(zhì)合成的抗生素包括福霉素(放線菌素)類、氨基糖苷類、四環(huán)素類和氯霉素。
抑制核酸的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制:抑制核酸的功能阻止了細(xì)胞分裂和/或所需酶的合成。以這種方式作用的抗生素包括萘啶酸和二氯基吖啶。
臨床應(yīng)用抗生素時(shí)必須考慮以下幾個(gè)基本原則:
1.嚴(yán)格掌握適應(yīng)證凡屬可用可不用的盡量不用,而且除考慮抗生素的抗菌作用的針對(duì)性外,還必須掌握藥物的不良反應(yīng)和體內(nèi)過(guò)程與療效的關(guān)系。
2.發(fā)熱原因不明者不宜采用抗生素,除病情危重且高度懷疑為細(xì)菌感染者外,發(fā)熱原因不明者不宜用抗生素,因抗生素用后常使致病微生物不易檢出,且使臨床表現(xiàn)不典型,影響臨床確診,延誤治療。
3.病毒性或估計(jì)為病毒性感染的疾病不用抗生素,抗生素對(duì)各種病毒性感染并無(wú)療效,對(duì)麻疹、腮腺炎、傷風(fēng)、流感等患者給予抗生素治療是無(wú)害無(wú)益的。咽峽炎、上呼吸道感染者90%以上由病毒所引起,因此除能肯定為細(xì)菌感染者外,一般不采用抗生素。
4.皮膚、粘膜局部盡量避免使用。應(yīng)用抗生素后易發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)且易導(dǎo)致耐藥菌的產(chǎn)生。因此,除主要供局部用的抗生素如新霉素、桿菌肽外,其它抗生素特別是青霉素G的局部應(yīng)用盡量避免。在眼粘膜及皮膚燒傷時(shí)應(yīng)用抗生素要選擇適合的時(shí)期和合適的劑量。
抗生素指由細(xì)菌、霉菌或其它微生物在生活過(guò)程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其它活性的一類物質(zhì)。自1940年以來(lái),青霉素應(yīng)用于臨床,現(xiàn)抗生素的種類已達(dá)幾千種。在臨床上常用的亦有幾百種。其主要是從微生物的培養(yǎng)液中提取的或者用合成、半合成方法制造。其分類有以下幾種:
1.β-內(nèi)酰胺類青霉素類和頭孢菌素類的分子結(jié)構(gòu)中含有β-內(nèi)酰胺環(huán)。近年來(lái)又有較大發(fā)展,如硫酶素類(thienamycins)、單內(nèi)酰環(huán)類(monobactams),β-內(nèi)酰酶抑制劑(β-lactamadeinhibitors)、甲氧青霉素類(methoxypeniciuins)等。
2.氨基糖甙類包括鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小諾霉素、阿斯霉素等。
3.四環(huán)素類包括四環(huán)素、土霉素、金霉素及強(qiáng)力霉素等。
4.氯霉素類包括氯霉素、甲砜霉素等。
5.大環(huán)內(nèi)脂類臨床常用的有紅霉素、白霉素、無(wú)味紅霉素、乙酰螺旋霉素、麥迪霉素、交沙霉素等。
6.作用于G+細(xì)菌的其它抗生素,如林可霉素、氯林可霉素、萬(wàn)古霉素、桿菌肽等。
7.作用于G菌的其它抗生素,如多粘菌素、磷霉素、卷霉素、環(huán)絲氨酸、利福平等。
8.抗真菌抗生素如灰黃霉素。
9.抗腫瘤抗生素如絲裂霉素、放線菌素D、博萊霉素、阿霉素等。
10.具有免疫抑制作用的抗生素如環(huán)孢霉素。
1.不自行購(gòu)買
抗生素是處方藥,不要自己當(dāng)醫(yī)師,有病一定要去看病!
2.不主動(dòng)要求
抗生素是用來(lái)對(duì)付細(xì)菌的,所以要在確定細(xì)菌感染時(shí)才有療效,這就需要專業(yè)的評(píng)估。如果是感冒就醫(yī),有90%的感冒都不是細(xì)菌感染,而且抗生素并不能加速?gòu)?fù)原,不必主動(dòng)向醫(yī)師要求開抗生素。
3.不隨便停藥
抗生素治療針對(duì)不同的細(xì)菌及目的,有一定的療程,一旦需要使用抗生素來(lái)治療,就要乖乖地按時(shí)服藥,直到藥物吃完為止,以維持藥物在身體里的足夠濃度,以免制造出抗藥性細(xì)菌而讓它伺機(jī)而起。