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“神奇子彈”:抗菌藥物改變的醫(yī)療史

2017-03-11 15:44:44徐菁菁
三聯(lián)生活周刊 2017年11期
關(guān)鍵詞:青霉素瑪麗螺桿菌

徐菁菁

對人類而言,抗菌藥物的產(chǎn)生就好比是獲得了原子彈,從根本上改變了與細(xì)菌感染疾病的斗爭。但是由此帶來的“抗生素崇拜”,其負(fù)面作用越來越值得警惕?;蛟S,一個新的科學(xué)共識正在形成:只有認(rèn)清人類同細(xì)菌的長期共生關(guān)系,我們才能找到人類健康的另一條途徑。

1945年在倫敦圣瑪麗醫(yī)院,細(xì)菌學(xué)家亞歷山大·弗萊明教授(右)手拿青霉素與其他藥物測試的標(biāo)本。他在1928年發(fā)現(xiàn)了青霉素

抗菌藥物崇拜并不完全是非理性的,相反,它基于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的實踐,“與細(xì)菌為敵”是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)史上最重要的信條之一。

生活在19、20世紀(jì)之交的美國堪薩斯醫(yī)生亞瑟·霍茨勒曾坦言:“我知道,某些疾病即使處于初期,我的努力也是徒勞的……我常常在接觸馬具之前就明白這次出診毫無用處……”20世紀(jì)以前的漫長年代,結(jié)核、白喉、腦膜炎和產(chǎn)后敗血癥等感染性疾病是人類生存的最大困擾。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)沒有戰(zhàn)勝這些疾病的良方。從根本上來說,人只能憑自己的力量承受身體的痛苦,除此之外,能依靠的只有自然、運氣、家庭和宗教。

1665年,荷蘭綢緞商人列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek)被一本書迷倒了。英國博物學(xué)家、精于顯微鏡制造的羅伯特·胡克(Robert Hooke)出版了一本《微小圖集》(Micrographia),描繪了他在放大鏡下看到的驚人世界:一只蒼蠅眼睛的平面,一只趴在人頭發(fā)上的虱子,一片軟木的單個“細(xì)胞”。這本書令列文虎克以無盡的熱情投入到了顯微鏡的研制中。他一生磨制了400多個透鏡,有一架簡單的凸透鏡,其放大率達(dá)到了270倍。

1670年,列文虎克驚訝的發(fā)現(xiàn),人的口腔中居然躲藏著許多“小動物”:“這些小家伙幾乎像小蛇一樣用優(yōu)美的彎曲姿勢運動……在人的口腔牙垢中生活的動物,比整個荷蘭王國的居民還要多。”這是人類第一次觀察到細(xì)菌時發(fā)出的感嘆。后人從列文虎克寫給英國皇家學(xué)會的上百封附有圖畫的信里斷定,他第一個觀察到球形、桿狀和螺旋形的細(xì)菌,還第一次描繪了細(xì)菌的運動。英國著名作家喬納森·斯威夫特曾從列文虎克的發(fā)現(xiàn)中找到靈感,寫出了一首著名的四行詩:博物學(xué)家告訴我們,跳蚤身上有小跳蚤叮咬;這些小跳蚤又被更小的跳蚤叮咬,如此這般,沒完沒了。

荷蘭人列文虎克第一個觀察到球形、桿狀和螺旋形的細(xì)菌,并第一次描繪了細(xì)菌的運動

正如伽利略在17世紀(jì)早期用望遠(yuǎn)鏡擴(kuò)大了人類對天空和宇宙世界的認(rèn)識那樣,列文虎克用他的顯微鏡對準(zhǔn)日常物質(zhì),展示了另一個人們做夢也想不到的維度。然而,這些居住在人類身上的“小動物”與人究竟存在怎樣的關(guān)系?《微小圖集》出版的那年夏天,倫敦15%的人口(3.1萬多人)死于黑死病。但在約兩個世紀(jì)之后,人們才最終明白這些看似脆弱“小動物”能夠置人于死地。

攻克細(xì)菌

1872年,德國醫(yī)生科赫(Robert Koch)所在的沃爾斯頓地區(qū)出現(xiàn)了牛羊死于“狂怒病”的現(xiàn)象。醉心于研究的科赫用顯微鏡觀測從病死牛羊身上抽取的血液。他發(fā)現(xiàn),所有這些樣本中都可以發(fā)現(xiàn)“小木棍”和“線條”形狀的微生物,而它們絕不會出現(xiàn)在健康牲畜的血液里??坪諏⑦@種疾病命名為“炭疽病”,并深信這些“小木棍”和“線條”是疾病的病原。

在科赫以前,歐美的醫(yī)生在臨床實踐中已經(jīng)產(chǎn)生了病菌理論的支持者。微生物學(xué)先驅(qū)巴斯德用他著名的天鵝頸燒瓶證明了細(xì)菌并不會從無菌物質(zhì)中自發(fā)產(chǎn)生,它們一直存在于我們周圍不可見的空氣里。巴斯德甚至也提出:“每一種疾病,都是由一種很小的、有生命的細(xì)菌引起的?!钡遣]有人能夠論證他們的觀點。

4年后,科赫終于尋找了一套方法。他用火焰消毒一塊擦干凈的薄木片,然后在小白鼠尾巴的根部切開一個小口,用木片蘸上一滴病死動物的黑色血液,涂抹在白鼠的傷口上,再把它單獨關(guān)進(jìn)一只籠子里,便于觀察。接下來,他解剖病死的小白鼠,提取它的血液標(biāo)本,不出所料,顯微鏡下的視野里再次出現(xiàn)了熟悉的“小木棍”和“線條”。

科赫研究的第二步是將玻片加熱滅菌,放上一滴用來培養(yǎng)細(xì)菌的牛眼分泌液,再將一只剛剛死去的白鼠的脾組織放在分泌液中,蓋上磨有凹槽的載玻片,用凡士林將兩塊玻片密封起來。于是,他得以在顯微鏡下觀察到了炭疽桿菌的分裂繁殖。最后,科赫將自己培育的炭疽桿菌接種到小白鼠的尾部。24小時后,小白鼠死了。

這套今天看來并不復(fù)雜的實驗使得人與細(xì)菌的關(guān)系產(chǎn)生了第一條重要的常識:細(xì)菌可以致病。

當(dāng)細(xì)菌和疾病掛鉤之后,醫(yī)學(xué)對于細(xì)菌感染性疾病的治療有了全然不同于以往的明確對策。1885年,曾在科赫的細(xì)菌實驗室工作過的德國病理學(xué)家埃利希,做了一個精確的比喻:現(xiàn)代藥物需要一顆“神奇的子彈”,既可以摧毀細(xì)菌細(xì)胞,又不會傷害人體本身。這來自他的觀察——細(xì)菌的細(xì)胞從根本上和人體的細(xì)胞有很大的區(qū)別。

“神奇子彈”出現(xiàn)的前夜是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)黎明前最后的黑暗時光。在醫(yī)學(xué)史上,令人唏噓的兩個“瑪麗”的故事連接著黑暗和光明。

“傷寒瑪麗”是黑暗年代的最后注腳之一。她的命運生動展現(xiàn)了,人類找出了致病菌敵人卻無計可施的困境。20世紀(jì)初,紐約的東下城是世界上人口最密集的地區(qū)。這里只有極簡陋的排水系統(tǒng),也缺乏基本的衛(wèi)生設(shè)施,紐約每年有4000名傷寒患者,他們將經(jīng)歷持續(xù)幾周的痛苦的高燒、頭痛、腹瀉和精神狂亂,最后至少有10%的人無法熬過折磨。1906年夏天,銀行家華倫帶著全家去長島消夏。8月底,華倫的一個女兒最先感染了傷寒。接著,華倫夫人、兩個女傭、園丁和另一個女兒相繼感染。有處理傷寒疫情經(jīng)驗的工程專家喬治·索柏將目標(biāo)鎖定在了已經(jīng)消失的廚工、愛爾蘭移民瑪麗·梅倫身上。他從職業(yè)中介公司提供的材料中慢慢拼湊出10年來瑪麗的生活片段。他吃驚地發(fā)現(xiàn):“在過去10年里,她所工作的家庭都爆發(fā)了傷寒,而且,無一例外?!?

德國醫(yī)生科赫。他證實了細(xì)菌和疾病的關(guān)系

1907年3月,喬治·索柏歷經(jīng)千辛萬苦才找到瑪麗。這場相遇令他猝不及防。“我盡量使用外交語言,但瑪麗很快就做出了反應(yīng)。她抓起一把大杈子,朝我直戳過來。我飛快地跑過又長又窄的大廳,從鐵門里逃了出去?!爆旣惛緹o法相信是她將傷寒傳染給了別人。五名警察把她抬進(jìn)救護(hù)車送往醫(yī)院,醫(yī)院檢驗結(jié)果證實了索柏的懷疑。那個年代,“健康帶菌者”還是一個聞所未聞的概念?,F(xiàn)在我們知道,沒有生病的人或生病痊愈之后人身上也能找到病原體,他們本身不會生病,卻可以把病傳染給別人。在無法有效殺滅細(xì)菌的年代,公共衛(wèi)生部門只能有一種選擇:攜帶傷寒桿菌的瑪麗被送入紐約北哥島上的傳染病房強制隔離。

兩年后,瑪麗向衛(wèi)生部門提起訴狀,指控他們侵犯人權(quán)。1910年2月,當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門與瑪麗達(dá)成和解,解除對她的隔離,條件是瑪麗同意不再做廚師。然而1915年,紐約一家婦產(chǎn)醫(yī)院暴發(fā)了傷寒病,25人被感染,2人死亡。衛(wèi)生部門很快在這家醫(yī)院的廚房里找到了已經(jīng)改名為“布朗夫人”的瑪麗。回到紐約北哥島,醫(yī)生對隔離中的瑪麗使用了當(dāng)時可以治療傷寒病的所有藥物,但傷寒桿菌仍一直頑強地存在于她的體內(nèi)?,旣惤邮芰俗约旱拿\。此后,她再未離開北哥島的傳染病醫(yī)院,直到1938年去世。

抗生素改變醫(yī)療史

第一次世界大戰(zhàn)期間,痢疾與傷寒比戰(zhàn)爭本身引起的死亡更多。1918和1919年,西班牙大流感在全球蔓延,感染了5億人,將近占世界總?cè)丝诘?/4,死亡2000萬~4000萬人,其中大多人死于細(xì)菌性肺炎引起的并發(fā)癥。

“當(dāng)我在1928年9月28日早晨醒來,我根本沒有意識到我因為發(fā)現(xiàn)世界上第一種抗生素而將改變整個醫(yī)療?!眮啔v山大·弗萊明在那個被污染的培養(yǎng)基發(fā)現(xiàn)青霉菌的抑菌作用的故事大概是醫(yī)學(xué)史上最令人熟知的橋段了。但事實上,這一發(fā)現(xiàn)距離“神奇子彈”的出現(xiàn)還有漫長的距離。1929年,在《不列顛實驗病理學(xué)雜志》上發(fā)表了《關(guān)于霉菌培養(yǎng)的殺菌作用》的研究論文時,弗萊明對青霉素能殺菌的敘述只有一小段。在后來的10年里,他發(fā)現(xiàn)青霉素對任何動物無害,通過研究不同酸堿度下青霉素的性質(zhì),搞清楚了怎樣讓這種藥品變得更穩(wěn)定,但他遠(yuǎn)沒有能夠完成最重要的一步:創(chuàng)造出臨床能夠使用的有效制劑。

1940年,弗萊明已經(jīng)放棄對青霉素的研究,而且后來也沒有再回到對青霉素的研究領(lǐng)域。幸運的是,英國牛津大學(xué)拉德克利夫醫(yī)院(Radcliffe Infirmary)的病理學(xué)家弗洛里(Howard Florey)和生物化學(xué)家錢恩(Ernst Chain)沿著他的路走了下去。這一年,他們從青霉菌中分離和濃縮出了可以用于實驗的青霉素,并在動物實驗中取得了成功。但一個致命的瓶頸是,要提高青霉素的產(chǎn)量太難了。這一年的秋天,牛津的一位警官在修建花園里的玫瑰時劃破了臉,感染擴(kuò)散到了眼睛和頭皮。在弗洛里所在的醫(yī)院,德國發(fā)明的磺胺類抗菌藥品效果有限,很快感染蔓延到了肺部。弗洛里建議使用青霉素。五天的治療后,警官的病情開始好轉(zhuǎn),但全部的青霉素已經(jīng)用完了,病人最后死于無藥可用。兩年后,在美國耶魯大學(xué)醫(yī)院,一名31歲的女患者安妮·米勒(AnneMiller)已經(jīng)因為敗血癥生命垂危,在科學(xué)家們的建議下,醫(yī)院使用5克青霉素進(jìn)行人體試驗。在醫(yī)生給米勒注射了青霉素后的第二天,她的病情就開始好轉(zhuǎn)。此后,安妮·米勒健康地生活了60年。但那5克藥劑已經(jīng)是全美國所有的青霉素儲量的一半。

英國作家喬納森·斯威夫特

幸運的是,第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)激發(fā)了人們對“神奇子彈”的渴望。政府、大學(xué)、公司和研究所紛紛投入到了這場與傷兵細(xì)菌感染較量的賽跑里?!皞旣悺比ナ篮蟮牡谒哪?,醫(yī)學(xué)史上的“霉菌瑪麗”出現(xiàn)了。弗洛里讓手下的實驗人員去水果攤發(fā)霉的爛水果里尋找高產(chǎn)的菌種?,旣悺ず嗵乜瓷狭艘恢还芄稀S綠色的霉菌已經(jīng)長到了深層。弗洛從這只瓜的綠毛上提煉取了黃綠霉菌,這株霉菌使青霉素提煉的產(chǎn)量提高了200倍。后來,威斯康星大學(xué)和卡內(nèi)基學(xué)院的研究人員用X光或紫外線照射它,使青霉素產(chǎn)量達(dá)到了過去的1000多倍。

正如埃利希對“神奇子彈”的預(yù)期一樣,青霉素之所以能夠在不損害人體細(xì)胞的前提下殺滅細(xì)菌,是因為其有效成分青霉烷能使病菌細(xì)胞壁的合成發(fā)生障礙,導(dǎo)致病菌溶解死亡。今天我們使用的抗菌藥物一般會通過三種不同的方式對細(xì)菌發(fā)起沖擊:它們像青霉素以及它的衍生物所表現(xiàn)的那樣,向細(xì)菌制造細(xì)胞壁所需要的部件進(jìn)攻;或者它們能夠抑制細(xì)菌合成蛋白質(zhì),而細(xì)菌需要蛋白質(zhì)來執(zhí)行包括消化食物、構(gòu)筑細(xì)胞壁、運動、繁殖、抵御入侵者與競爭者在內(nèi)的一切重要活動;再或者,它們會擾亂細(xì)菌分裂繁殖的能力,破壞它們的增殖過程。在細(xì)菌無法“擴(kuò)軍”的情況下,人類的免疫系統(tǒng)就將有機會清除它們。

“二戰(zhàn)”戰(zhàn)場成為青霉素的臨床試驗場。1943年,美國生產(chǎn)了210億單位的青霉素,只能滿足1萬人次傷員使用。當(dāng)時戰(zhàn)時生產(chǎn)委員會主管青霉素生產(chǎn)的埃爾德(Albert Elder)給各個工廠寫信:“你們要告訴每一個工人,今天每生產(chǎn)一支青霉素,幾天后就能在戰(zhàn)場上挽救一條生命,或者救治一個傷員。把這條標(biāo)語貼到工廠里,印在工資的信封上……”1944年6月諾曼底登陸時,每一個英美聯(lián)軍的傷員都能夠得到救治了。從1944年下半年開始,藥物的供應(yīng)已經(jīng)足夠治療第二次世界大戰(zhàn)期間所有參戰(zhàn)的盟軍士兵。

從戰(zhàn)場凱旋的抗菌藥物在臨床治療上也大放光彩。1945年,發(fā)表在《臨床探索學(xué)報》(Journal of Clinical Investigation)上的一篇文章報道了青霉素治療64名肺炎患者的驚人療效。65年后,2010年,美國的醫(yī)療人員開出了2.58億例抗菌藥物,相當(dāng)于每1000例處方當(dāng)中就有833個含有抗菌藥物。

對人類而言,抗菌藥物的產(chǎn)生就好比是獲得了原子彈,從根本上改變了與細(xì)菌感染疾病斗爭的競技場。結(jié)核、白喉、腦膜炎和產(chǎn)后敗血癥,那些人類歷史上猖獗的細(xì)菌性感染疾病被迅速遏制。如果沒有抗菌藥物的幫助,我們也很難想象外科手術(shù)在20世紀(jì)進(jìn)一步突飛猛進(jìn)。一個數(shù)字足以說明一切,中國國家衛(wèi)計委全國合理用藥監(jiān)測系統(tǒng)專家孫忠實曾指出:“抗生素的使用將人們的壽命平均延長了24歲。”

學(xué)會與細(xì)菌共生

1918年3月,美國堪薩斯州的芬斯頓軍營發(fā)生流感。至1920年春季,全世界約10億人感染,近4000萬人死亡。因為西班牙有800萬人感染,連國王也染上此病,故得名“西班牙流感”

相比一個世紀(jì)以前的人,現(xiàn)在的我們生活在干凈得多的環(huán)境里。我們飲用消過毒的水、使用殺菌洗滌用品清洗我們的食物和身體,城市的環(huán)境衛(wèi)生系統(tǒng)也以一塵不染的街道作為追求。感染性疾病在抗菌藥物的抗擊下不再令我們聞之色變,但很顯然,我們的時代有自己的健康問題。

美國前總統(tǒng)奧巴馬的科學(xué)顧問、紐約大學(xué)人類微生物組計劃負(fù)責(zé)人馬丁·布萊澤(Martin Blaser)在《消失的微生物》一書里提出了一個迷人的問題:為什么一些現(xiàn)代疾病幾乎同時在發(fā)達(dá)國家里驟然增多,并蔓延到其他發(fā)展中國家?這是一種你我都能感知的現(xiàn)象,一個典型的例子是過敏性疾病,你是否感到:你的人際交往圈子里,患上鼻炎、哮喘等過敏性疾病的人越來越多?世界變態(tài)反應(yīng)組織(WAO)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球過敏性疾病的發(fā)病率已達(dá)22%,我國發(fā)病率也已經(jīng)超過了20%,平均五個人中就有一人過敏。根據(jù)上海兒童醫(yī)學(xué)中心呼吸內(nèi)科主任殷勇教授的數(shù)據(jù),在上海這個中國公共衛(wèi)生和生活水平位居前列的城市,0~14歲兒童的哮喘患病率已上升到7.57%,超過20萬人,幾乎每10年翻一番,為全國之最。

馬丁·布萊澤對這一問題的思考源于他早年對幽門螺桿菌產(chǎn)生的疑問。1982年,澳大利亞學(xué)者巴里·馬歇爾和羅賓·沃倫發(fā)現(xiàn)了幽門螺桿菌,并證明該細(xì)菌感染胃部會導(dǎo)致胃炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍和胃淋巴瘤甚至胃癌。2005年,兩位研究者為此獲得了諾貝爾生理學(xué)獎。如今幽門螺桿菌被世界衛(wèi)生組織列為最高警示級別的I類致癌物,幽門螺桿菌感染使胃癌的患病危險增加了2.7~12倍。如果你在體檢中查出胃中有幽門螺桿菌,醫(yī)生多半會向你提出建議:使用主流的含有兩種抗生素的三聯(lián)療法將它們從你的胃里清除。

馬丁·布萊澤并沒有否定巴里·馬歇爾和羅賓·沃倫的研究成果,令他好奇的是:為什么在他們之前,人們從未想過研究幽門螺桿菌與胃炎之間的關(guān)系?答案很可能是:過去的研究根本不會將這種細(xì)菌視為疑犯:遺傳學(xué)研究顯示,人類攜帶幽門螺桿菌已有十幾萬年,這個時間跨度是目前的檢測手段所能達(dá)到的極限。有理由認(rèn)為,從20萬年前智人剛剛出現(xiàn)在非洲大陸的時候,這種微生物就已經(jīng)和我們共同生活了。19世紀(jì)的醫(yī)生在幾乎每個人胃里都發(fā)現(xiàn)了這種彎曲螺旋的細(xì)菌——你很難認(rèn)為人人都有的細(xì)菌是病原體。到了上世紀(jì)七八十年代,在發(fā)達(dá)國家,帶菌者已經(jīng)變成了少數(shù)派。而促成這變化毫無疑問是越來越干凈的現(xiàn)代生活。

馬丁·布萊澤接下來的研究發(fā)現(xiàn)則更為有趣:在我們清除胃里的幽門螺桿菌時,我們清除的不只是胃炎和胃癌的可能。

很長一段時間里,人們認(rèn)為胃是一個徹底無菌的環(huán)境,因為我們的胃酸與汽車電池里的酸強度相當(dāng)。但幽門螺桿菌如此特殊,它基本上只分布于我們的胃部。我們的消化道有一層厚厚的膠質(zhì)黏液保護(hù)層,它就生活在胃部的這層黏液里。當(dāng)胃的產(chǎn)酸細(xì)胞的成熟時,一些幽門螺桿菌便向這些細(xì)胞注入蛋白質(zhì),使酸度降低到幽門螺桿菌所能夠忍受,但又足夠殺死大多數(shù)其他微生物的程度。那么,一個合理的推論是,一個沒有幽門螺桿菌居住的胃勢必比一個有幽門螺桿菌定居的胃分泌更多的胃酸。

馬丁·布萊澤認(rèn)為,幽門螺桿菌的消失已經(jīng)導(dǎo)致古老的平衡被打破了,它的后果絕不可能全是正面的。流行病學(xué)調(diào)查顯示,胃液反流造成的胃食管反流疾病,從1930年開始增長,現(xiàn)在是發(fā)達(dá)國家里增長最迅速的疾病之一。在美國為例,10%~20%的成年人都受其困擾。如果胃食管反流疾病沒能得到及時治療,它會引起更加嚴(yán)重的疾病,如胃酸損傷人體組織并逐漸惡化成食管肺腺癌。在美國,食管肺腺癌曾經(jīng)非常罕見,在美國所有的食管癌中僅占5%,目前卻成了所有主要癌癥類型中增長最為迅猛的一個。在過去的30年里,它增長了6倍,在美國所有食管癌中占的比例超過了80%,并且在發(fā)達(dá)國家里持續(xù)攀升。馬丁·布萊澤的研究顯示不攜帶螺桿菌的病人患胃食管反流疾病的概率更大。有的研究成果顯示了8倍的巨大差異。

馬丁·布萊澤對幽門螺桿菌的研究暗含了一個深刻的可能性:我們很可能需要回到我們體內(nèi)的細(xì)菌身上去尋找困擾人類的現(xiàn)代疾病的根源。

困擾人類的免疫系統(tǒng)疾病也同樣如此。馮·穆蒂烏斯(Erika von Mutius)的研究提供了一個有代表性的觀察。1989年,過敏癥??漆t(yī)師馮·穆蒂烏斯開始對生活在大城市慕尼黑與生活在周邊小鄉(xiāng)鎮(zhèn)的孩子的過敏癥及哮喘的發(fā)病率進(jìn)行比較,她發(fā)現(xiàn)鄉(xiāng)下孩子的發(fā)病率明顯更低。當(dāng)時,許多人將哮喘和過敏癥的原因歸結(jié)為空氣污染,但穆蒂烏斯的統(tǒng)計員卻得出一個觀察結(jié)論:“那些家里用煤和木頭取暖的孩子似乎受到保護(hù)?!蹦莻€時候,馮·穆蒂烏斯根本不敢發(fā)表這樣離經(jīng)叛道的結(jié)論。

幾個月后,11月9日,柏林墻倒塌了。馮·穆蒂烏斯立即意識到,她獲得了史無前例的機會,讓她得以比較同一種族卻生活在極其不同環(huán)境下的人們的哮喘和過敏的流行率。當(dāng)時,聯(lián)邦德國在空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和廢氣排控方面的嚴(yán)格度在世界上首屈一指,而民主德國則是受到嚴(yán)重污染的工業(yè)中心。接下來的兩年里,馮·穆蒂烏斯和她的小組為東德、西德兩個地區(qū)的7500多名兒童做了過敏和哮喘測試,并將結(jié)果與其病史及父母親的調(diào)查問卷做比較,旨在找出過敏的證據(jù),以及不同的生活方式的影響。她發(fā)現(xiàn),民主德國兒童有較高的支氣管炎發(fā)病率,這標(biāo)志著氣道損害,正像吸煙者受到的氣道損害,這很可能是空氣污染的結(jié)果。但同樣是這些孩子,與西德的孩子相比,他們得花粉癥的可能性只有后者的1/3,得哮喘的可能性也要低1/3。超過1/3的西德兒童被證實有過敏,而東德兒童則不足1/5。

德國統(tǒng)一5年后,當(dāng)穆蒂烏斯重回位于東德的萊比錫的時候,她發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)睾⒆踊ǚ郯Y的發(fā)病率增加了1倍,濕疹的發(fā)病率增長了50%。相應(yīng)的觀察是,德國統(tǒng)一后,東德家庭迅速采用了西方的生活方式,在飲食上,進(jìn)口的、加工食物代替了原來從農(nóng)貿(mào)市場上買來的未經(jīng)高溫消毒的奶制品和沒洗過、新鮮采摘的農(nóng)產(chǎn)品。當(dāng)然,他們的生活變得更加潔凈了。

能提供解釋的可能還是我們體內(nèi)的微生物群系。它們組成了免疫系統(tǒng)的第三縱隊。第一縱隊是人類先天性免疫系統(tǒng),包括保護(hù)著人體表皮及黏膜的細(xì)胞或分泌蛋白。它們可以“識別”大多數(shù)細(xì)菌共有的結(jié)構(gòu)模式,從而消滅這些細(xì)菌。第二縱隊是適應(yīng)性免疫系統(tǒng),它們依賴于特異性的抗體來識別病原體上高度特異的化學(xué)結(jié)構(gòu)。而第三縱隊就是微生物免疫,這些長期的住戶可以以各種方式抵御外來者的入侵。

進(jìn)一步的,一些研究認(rèn)為,多種自身免疫病在發(fā)達(dá)國家中也呈現(xiàn)快速增長趨勢,也可能與我們體內(nèi)的住戶有關(guān)。多種自身免疫病I型糖尿病、狼瘡、多發(fā)性硬化、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,它們都是由于免疫系統(tǒng)錯誤地攻擊健康組織引起的。流行病學(xué)觀察顯示,與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的高發(fā)病率相比,在那些人們親近土地,喝未過濾的水,吃的食物幾乎未經(jīng)加工的地區(qū),這些免疫機能紊亂病癥很少見。一種推論是,人類大約5000年的文明和伴隨而來的瘟疫,以極具侵略性的方式培育出了免疫系統(tǒng),它是一種內(nèi)在的、被大大小小的感染加強的攻擊系統(tǒng)。公共衛(wèi)生設(shè)施、抗生素和童年的疫苗大大減少了人一生中得疾病的炎癥負(fù)荷,但是人體免疫系統(tǒng)的遺傳情況卻沒有相應(yīng)發(fā)生改變。從我們出生那一刻開始,進(jìn)入我們體內(nèi)的細(xì)菌就開始幫助我們調(diào)試我們的免疫,幫助免疫的發(fā)育。我們的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)只有經(jīng)過后天的訓(xùn)練才能區(qū)別“我”與“非我”。微生物正是“指導(dǎo)”這一過程的第一任老師,“教會”免疫系統(tǒng)如何識別危險。而在缺乏“老師”的情況下,免疫系統(tǒng)的學(xué)習(xí)也就出現(xiàn)了問題。

在過往的研究中,抗菌藥物化合物大多是從土壤中的細(xì)菌內(nèi)進(jìn)行采集的?,F(xiàn)在,我們可能還需要從住在我們身體里的細(xì)菌身上去尋找新的靈感。2016年7月,《自然》(Nature)雜志刊登了德國圖賓根大學(xué)教授安德烈阿斯·佩舍爾(Andreas Peschel)所帶領(lǐng)的團(tuán)隊完成了相關(guān)實驗。研究小組發(fā)現(xiàn):“金黃色葡萄球菌只存在于30%的人的鼻腔內(nèi),而70%的人的鼻腔內(nèi)卻沒有?!毖芯匡@示,在那些不攜帶金黃色葡萄球菌的人的鼻腔里,里昂葡萄球菌(S.lugdunensis)能夠生成可與金黃色葡萄球菌進(jìn)行“戰(zhàn)斗”的抗生素??茖W(xué)家將這種新型化合物命名為“Lugdunin”。在小鼠實驗中,這種新發(fā)現(xiàn)的抗生素能夠消滅或改善皮膚感染細(xì)菌,并且尚未發(fā)現(xiàn)有任何不良副作用。安德烈阿斯·佩舍爾說,人體菌落可以看作是新型抗生素的來源所在。

或許,一個新的科學(xué)共識正在形成:只有認(rèn)清人類同細(xì)菌的長期共生關(guān)系,我們才能找到人類健康的另一條途徑。

(參考資料:杰西卡·斯奈德·薩克斯:《致命伴侶》;馬丁·布萊澤:《消失的微生物》)

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