拯救无数人的抗生素，正在培养强大的“超级细菌”
审核专家：顾海彤
首都医科大学北京同仁医院
呼吸内科副主任医师
抗生素是生活中常见的一类药物，主要是细菌、霉菌或其他微生物产生的次级代谢产物，或者是人工合成的类似物质。这一类物质具有抑制其它类微生物生长、生存的效果。小到感冒发烧拉肚子，大到严重受伤时的细菌感染，抗生素在疾病治疗上发挥着非常重要的作用。
然而，面对抗生素超强的杀伤力，细菌也不会“坐以待毙”，而是想方设法地“躲避”或者“抗击”抗生素的“追杀”。
那么如此强大的抗生素又是什么时候开始应用于疾病治疗呢？今天小编就给大家介绍一下抗生素的“前世今生”，以及它在消灭细菌的“战场”上是如何与细菌激烈对抗的。
青霉素：一次幸运的过失
在古装影视剧经常看到“风寒”这种疾病。病人轻则缠绵病榻数月，重则“一命呜呼”。《黄帝内经》中记载到“风寒客于人，使人毫毛毕直，皮肤闭而为热。”用现在的临床症状可解释为畏寒，发热，头痛，鼻塞流涕等。
从症状来看，“风寒”似乎和现代的着凉，感冒等疾病很相似。那为什么一个感冒发烧在古代会引起如此严重的后果呢？
古人罹患风寒，问题可能很严重 来源丨《甄嬛传》剧照
答案很简单，因为古代没有抗生素。
古代的生产力落后，缺衣少食的情况非常普遍，由于营养不良导致免疫力低下，人体就难以仅依靠自身免疫系统与细菌对抗，从而由风寒感冒引发更严重的呼吸道疾病等。
除此之外，严重的烧伤、消化道感染等疾病在抗生素被发现之前，能否痊愈也都是要听天由命的。
然而在现代，上述提到的疾病在临床医学上基本都是“小case”，应对这些疾病，人们的痛苦也减轻了很多，这都是得益于英国微生物学家亚历山大·弗莱明在一次试验上的“粗心大意”。
亚历山大·弗莱明和他的实验操作台 来源丨网络
一战时期，很多伤兵都死于伤口感染而无药可医，弗莱明暗下决心要找出可以杀死病菌的药物。于是他开始了对葡萄球菌（一种感染伤口引起化脓的致病细菌）的研究。然而，弗莱明对多种药物进行试验，依然一无所获。
转机发生在1928年的一天。弗莱明偶然间发现贴着葡萄球菌标签的培养皿由于没有密封完好，被其他杂菌污染了。当其助理对此不以为然，并要把被污染的培养皿扔掉的时候，弗莱明发现在培养皿中出现的青色的霉菌周围，原本存在的葡萄球菌消失了。
弗莱明激动万分，开始在显微镜下观察葡萄球菌是否真的消失了，答案是肯定的。
从此，弗莱明开始致力于对这种青色霉菌的研究。他发现这些霉菌对一些细菌有抑制作用，如肺炎球菌、白喉杆菌等。并且这种抑制作用是由于该霉菌分泌的一种物质产生的，弗莱明将其命名为青霉素。1929年，他发表了题为《论青霉菌培养物的抗菌作用》的论文，这一年被视为“抗生素元年”。但青霉素极不稳定，提纯很困难。弗莱明并没有成功将青霉素进行提纯量产。
直到1940年，霍华德·弗洛里（Howard Florey）和恩斯特·柴恩（Ernst Chain）在医学杂志《柳叶刀》上发布了青霉素的生产和提纯过程。此后随着二战中美军的参与，美国加快了对于青霉素的研究进展。
二战中对青霉素的宣传画 来源丨腾讯网
1943年，研究人员偶然在一种美国甜瓜上发现了青霉菌。此后，研究人员将这种霉菌暴露在X射线下，得到一种突变的青霉菌菌株，使青霉素的产量从最初的每毫升仅含4单位~40单位提升到2500单位，再加上当时科学家们发明的巨大发酵罐，从此，青霉素得以大批量生产，抗生素类药物开始广泛应用在临床治疗上。
庞大的抗生素家族
青霉素是众多抗生素中的一种。到目前为止，科学家发现的抗生素达到数百种。
按化学结构主要分为：β-内酰胺类（青霉素、头孢菌素等）；氨基糖苷类（链霉素、庆大霉素等）；四环素类（四环素、土霉素等）；氯霉素类（氯霉素、甲砜霉素等）；大环内酯类（红霉素，阿奇霉素等）等抗生素。
按功能，抗生素主要分为：作用于革兰阳性菌类（林可霉素、万古霉素等）；作用于革兰阴性菌类（多粘菌素、利福平等）；抗真菌类；抗肿瘤类（丝裂霉素、博莱霉素等）；具有免疫抑制作用类（环孢霉素等）等抗生素。
需要注意的是抗生素和抗菌药物的区别，天然合成的抗生素是抗菌药物中的一类，抗菌药还包括合成和半合成的抗菌药，如人工合成的磺胺类抗菌药（磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑等），喹诺酮类抗菌药（氧氟沙星，加替沙星等），这些实际上是不属于抗生素的。
一般情况下，大家出现头疼脑热、嗓子肿痛等症状时，去到医院开的最多的抗生素就是头孢了，但药盒上“头孢”字样后通常跟着些其他字，如“头孢克洛胶囊”“头孢克肟分散片”等。这又是什么意思呢？
来源丨某药品宣传图
头孢类药物目前已经有五代了，每代的抗菌类型、稳定性和肾毒性等均有不同，当然名称也就不一样了。在稳定性和肾毒性方面，后几代头孢要比初代更有优势。如第四和第五代头孢基本没有肾毒性，而第一代头孢肾毒性较大。
每代头孢可消灭的细菌类型也不同。
来源丨网络
那么我们再来看看平时常见的头孢类药物都属于哪一代。
来源丨网络
抗生素在我们日常生活中很常见，有些还成了家庭的“必备药”。看看下面的对话是不是很耳熟——“妈，我嗓子疼！”“赶快吃两片头孢，吃完就不疼了。”
也许吃两片头孢的确会“歪打正着”减轻病症，但在不了解真正病因和病灶的时候就自作主张服用抗生素，或者在不需要抗生素介入时随意服用。这不仅会带来由于药物本身对身体造成的危害（尤其肝肾功能损害），长期如此，还会给体内的病原菌创造生长的温床，打不败的“超级细菌”就是耐药产生的。
来源丨网络
抗生素不就是消灭细菌的吗？为什么还会滋生出“超级细菌”呢？接下来让我们看看抗生素的抗菌机制和细菌是如何产生耐药性的，了解了这些，你就会有答案了。
“遇强则强”的超级细菌
“超级细菌”不是一种细菌的名称，而是泛指一类对多种抗生素药物具有耐药性的细菌，它们就像超人一样，不仅生命力顽强，战斗力也爆表。
来源丨网络
细菌耐药性的产生原因常见的有两种：一种是天然或基因突变产生的，通过遗传基因发生突变获得，是一种天然耐药的细菌；另外一种耐药性为后天获得的，例如通过R质粒的传递而获得。
一旦产生了耐药性，现有的抗生素药物的治疗作用就明显下降，随之不断有新的抗生素被研制出来，而在大量新的抗生素的筛选下，只有那些发生变异能适应新的药物环境的细菌才能存活下来，长此以往，天不怕地不怕的超级细菌就产生了。
超级细菌一旦产生，现有的抗生素基本拿它没有办法，并且其致死率是非耐药细菌的2倍。那么如此强大的超级细菌的形成机理是什么呢？
答案是：耐药基因。
细菌中的耐药基因可以编码出一种耐药酶，这种酶能分解相应的抗生素，使药物失去功效。更可怕的是，耐药基因不仅能在一种细菌中发挥作用，还可以通过质粒在环境中传播，使其他细菌也产生耐药性。
来源丨百度图片
2018年，美国疾控中心发表的数据表明，在前一年抽取的5776株的耐药细菌中有约1/4的耐药基因可以传播抗药性，此外，还在其中发现了有221个“特别罕见的耐药性基因”。如此惊人的数字在警示着人们，超级细菌并不是一个少数群体，如果对其不加以遏制的话，这将会成为严重威胁人类生命健康的庞大隐患。
那么“超级细菌”该如何遏制呢？我们能做的就是慎重合理使用抗生素，想要做到其实也很简单，那就是遵医嘱，但说起来简单，做起来却很难。
人们一旦生病难受的时候，最想的就是简单快速一招制敌。发烧了头疼嗓子疼，第一反应大多是打个抗生素针，吃点抗生素药，第二天就药到病除，一身轻松。却没有意识到过度用药就是给致病菌产生耐药性创造了大好时机。
为了不让超级细菌肆意妄为，让抗生素更好地治疗疾病，我们在生活中要注意个人卫生，增强自身免疫力，不让细菌有可乘之机。
如果生病了，千万不要“自己做自己的医生”，要及时去正规医院就诊，合理用药，才能在早日治疗好病痛的同时不给自己的身体造成其他损伤。