幾年前,由史蒂芬斯皮爾伯格導(dǎo)演,湯姆克魯斯主演的科幻電影《世界大戰(zhàn)》在全世界上映。影片中描述的故事大致如下:外星人入侵地球,用其先進的科技及犀利的***把地球人打得落花流水,就在地球人一籌莫展的時候,卻發(fā)現(xiàn)所有外星人都停止進攻了,于是人類一探究竟,才發(fā)現(xiàn)原來外星人由于對地球的病原微生物沒有免疫能力,所以在短短的時間內(nèi)就全部都病死了!
由此可見,微生物對生物的威脅,才是最為巨大的。而事實上,人類在過去漫長的歲月里,主要都是依靠自身的免疫力來對抗強悍的微生物魔鬼,所以在很長的一段時間里,始終處于下風(fēng)。以至于在“憶昔開元全盛日,小邑猶藏萬家室”的開元盛唐,人們的平均壽命也才27歲。
可悲的是,人們甚至不知道究竟是什么樣的魔鬼,奪去了那么多人的生命。就這樣,幾千年過去了……事情終于有了轉(zhuǎn)機,1673年,一個叫做列文.虎克的荷蘭人,第一次用他自己發(fā)明的,叫做顯微鏡的東西,看見了干枯木片里的細胞空殼,由于死去的細胞失去了細胞核及細胞器,在顯微鏡下如同一間間小小的空房子,所以虎克將它們命名為“cell(小室)”。自此,一個龐大蕪雜的微生物世界展現(xiàn)在人類面前,人們終于知道,在肉眼看不到的微觀世界里,還有那么多奇怪的小東西。然而這些小東西究竟是如何生存的,究竟有哪些特點,在當時列文虎克年代的顯微鏡下,要搞清楚還十分困難。
這就是悲哀的地方——連魔鬼的特性都不知道,甚至,不知道它們是魔鬼。盡管虎克活到91歲,一生當中用顯微鏡觀察了無數(shù)的生物,但是對于它們的生活特性仍然不是很清楚,倒是發(fā)現(xiàn)了它們的運動特性。情有可原,因為虎克時代的顯微鏡能力有限。由于虎克的貢獻,人們把他尊為微生物學(xué)的鼻祖。此后的兩百多年,人們對微生物的研究沒有絲毫進展,戰(zhàn)爭的感染、鼠疫、霍亂……每天都在奪走數(shù)以千計人的生命。
200年后,一位偉大的科學(xué)家出現(xiàn)了,他就是法國的著名微生物學(xué)家——巴斯德。巴斯德通過一系列創(chuàng)造性的研究工作,終于讓人們認識到微生物與人類有著密切的關(guān)系,并且會導(dǎo)致許多嚴重的疾病,當時把這些疾病命名為“微粒子病”。當時一家著名葡萄酒廠的葡萄酒經(jīng)常莫名其妙的變酸,酒廠老板幾近崩潰,于是向巴斯德求援。巴斯德發(fā)現(xiàn)在酒里有一種微小的生物能讓酒變酸,給予適宜的溫度還會大量繁殖,用不太高的溫度加熱后就能殺死,于是發(fā)明了至今仍在使用的——巴氏消毒法。
可以說,這是人類和細菌作戰(zhàn)的第一個回合。自此以后,巴斯德開始主張傳染病是由微生物引起的。正因為微生物能夠通過身體接觸、唾液或糞便散布,便可以從病人傳播給健康的人而使人生病。這種觀點后來被許多醫(yī)生的觀察和治病經(jīng)驗證實了。其中德國醫(yī)生科赫和他的老師貢獻最大。為此德國聘請巴斯德?lián)尾ǘ鞔髮W(xué)教授并授予他名譽學(xué)位,可是,這時普法戰(zhàn)爭已經(jīng)爆發(fā),法國大敗,熱愛祖國的巴斯德拒絕了德國給他的榮譽。1873年,巴斯德當選為法國醫(yī)學(xué)科學(xué)院的院士,雖然他不是醫(yī)生,連行醫(yī)的資格都沒有,但歷史已經(jīng)證明,巴斯德是最偉大的“醫(yī)生”。
此后巴斯德一直致力于對抗微生物的研究,那時還沒有抗微生物的制劑,但巴斯德發(fā)現(xiàn),當人體感染某種細菌而患病并康復(fù)之后,血清里的某些成分能夠抑制甚至殺滅同種細菌。自此巴斯德開創(chuàng)了人類同微生物感染性疾病斗爭的先河,他的巴氏消毒法,減毒活疫苗挽救了成千上萬人的生命,甚至還用減毒的狂犬病血清拯救了一個叫做梅斯特的狂犬病患者。巴斯德對人類的貢獻,將永遠為世人所銘記。
然而遺憾的是,直到1895年巴斯德逝世,都沒有真正的一種抗菌藥物,能夠?qū)辜毦?,以至于在第一次世界大?zhàn)中,由于傷口感染而死亡的人數(shù)越來越多。轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在1932年,一個叫做多馬克的人發(fā)現(xiàn)了一種叫做磺胺的染料,不但能夠把布料染紅,而且還能殺死小鼠體內(nèi)的鏈球菌,于是他把這種藥物命名為“百浪多息(prontosil)”。然而吊詭的是,多馬克當時把百浪多息作為一種染料申請了專利,而非藥物!看樣子,偉大的人有時也有腦殘的時候。直到3年后的1935年他才公布了百浪多息的抗菌效果,并分離出了百浪多息的活性成分——無色的磺胺。由于磺胺的發(fā)現(xiàn),讓許多遭受細菌感染,尤其是鏈球菌感染的人重拾了生命。“猩紅熱”不再是不治之癥。“猩紅熱”在當時是一種絕癥,魯迅先生在1924年的小說《兄弟》里,曾描述了自己兄弟“疑似”猩紅熱的那種恐慌。自此,人類抗擊細菌的第一把利劍——磺胺誕生?;前吩隗w內(nèi)能分解出磺胺基因---對氨基苯磺酰胺(簡稱磺胺)?;前放c細菌生長所需要的對氨基苯甲酸在化學(xué)結(jié)構(gòu)上十分相似,被細菌吸收而又不起養(yǎng)料作用,細菌就不得不死去。此時距離列文虎克發(fā)“cell”的時間整整過去了262年——兩個半世紀!
就在多馬克的磺胺拯救大量生命的時候,早在百浪多息發(fā)現(xiàn)前3年,也就是1929年,一個偉大的微生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了青霉素,他就是弗萊明(Fleming)。而后的歷史證明,他的發(fā)現(xiàn)即將改變世界,并開創(chuàng)了抗生素時代。弗萊明發(fā)現(xiàn)在其他細菌的培養(yǎng)皿里出現(xiàn)了一種新的細菌——青霉菌,并分泌出一種不明物質(zhì)溶解周圍細菌,經(jīng)過大量的實驗,弗萊明發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)有強大的抗菌作用,于是將之命名為“青霉素”。由于它能與細菌細胞膜上的青霉素結(jié)合蛋白(PBP)結(jié)合而妨礙細菌細胞壁黏肽的合成,使之不能交聯(lián)而造成細胞壁的缺損,致使細菌細胞壁破裂而死亡。
然而從1929年發(fā)現(xiàn),到1939年提純,再到1941年用于第一例病人并成功,青霉素的推廣經(jīng)歷了比磺胺更為曲折的過程。弗萊明也因此獲得諾貝爾生物學(xué)獎。至此,“百浪多息”時代勢微,以青霉素為主的β內(nèi)酰胺類抗生素開始登上歷史舞臺,從此人類與細菌展開了勢均力敵且波瀾壯闊的斗爭。先后出現(xiàn)了長效的磺胺類藥物如磺胺嘧啶(SD)、磺胺甲基異惡唑(SMZ)、周效磺胺(SDM)等。20世紀40~50年代,先后篩選出鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素、紅霉素、卡那霉素、萬古霉素……呋喃類、異煙肼等亦用于臨床。先進***的問世,讓人類的壽命得到大幅度的提升。
可是,自古以來,都是“道高一尺,魔高一丈。”細菌早在第一個抗生素產(chǎn)生之時,就開始進化出耐藥的性能。每當抗生素進步一點,細菌的耐藥性就會加倍的進步,并通過質(zhì)粒傳給自己的子二代。隨著一代一代的繁衍,目前的細菌具備了四大耐藥機制:1、產(chǎn)生耐藥酶和鈍化酶——破壞抗生素。2、改變藥物的作用靶位——使抗生素失去結(jié)合位點從而變成垃圾。3、細菌細胞膜滲透性改變——關(guān)閉抗生素進入體內(nèi)的大門。4、細菌主動外排系統(tǒng)(Efflux pump system)——將抗生素“吐”出體外。
于是為了對抗細菌的耐藥特性,人類又將主要研究方向?qū)柿思毦漠a(chǎn)酶機制:1959年Batchelor等提純青霉素母核6—APA獲得成功,大批的半合成耐酶青霉素問世,他們中的絕大多數(shù)種類一直使用至今。1961年Abraham提純頭孢菌素母核7—ACA成功。60年代,氨基糖苷類抗生素中的慶大霉素、妥布霉素問世,磷霉素問世……70年代,第一、第二代頭孢菌素迅速發(fā)展,并出現(xiàn)廣譜強效酰脲類青霉素類,同時甲硝唑被應(yīng)用于抗厭氧菌的感染。80年代,第三代頭孢菌素類迅速發(fā)展、非典型β內(nèi)酰胺類(如單環(huán)類β內(nèi)酰胺酶抑制劑、青霉烯類、頭孢烯類等)相繼上市,氟喹諾酮類藥物的新品種也大量問世。90年代,第四代頭孢菌素開始上市……這自然是一件好事,但也蘊藏著巨大的危機。由于抗菌藥物的升級和抗生素的濫用,一個又一個的***從帕朵拉的魔盒里放了出來:1961年,MRSA(耐甲氧西林的葡萄球菌屬)菌屬被發(fā)現(xiàn);1976年,軍團菌被發(fā)現(xiàn);1987年,VRE(耐萬古霉素的腸球菌)被發(fā)現(xiàn),人類最后一根救命稻草,萬古霉素對其無效;1992年,MRSA的孿生兄弟,社區(qū)獲得性MRSA被發(fā)現(xiàn);2010年,印度發(fā)現(xiàn)的“NDM-1”超級細菌被發(fā)現(xiàn),除了替甲環(huán)素對其有效外,所有抗生素對其無效。遺憾的是,替甲環(huán)素(老虎素)目前還沒有大量生產(chǎn)。
不知道,在與魔鬼的賽跑中,人類能有幾成勝算。但是希望,在這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中,作為醫(yī)務(wù)工作者的我們,能夠盡一份微薄之力。
僅以此文紀念那些在抗微生物戰(zhàn)爭中,為人類做出杰出貢獻的人們……
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