抗生素耐药性

深蓝色的畅想

据国外媒体报道，人类正处在与抗生素耐药性抗争的最前沿。一位86岁的慢性2型糖尿病患者因可怕的脚伤前往医院救治。由于长期没有接受治疗，他的脚部感染已经非常严重。这种情况并不罕见，但让人意外的是，广谱抗生素美罗培南（meropenem）和万古霉素（vancomycin）对此都完全没有效果，而在传统上，万古霉素被认为是“最后一线抗生素”，用于治疗其他抗生素都无效的严重感染。

　　医生们很清楚，一些不好的事情正在发生。然而，即使有了最坏情况的心理准备，试验的结果依然令他们感到惊讶。这名男子脚上感染的不是一种细菌，而是三种细菌：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）和鲁氏不动杆菌（ Acinetobacter lwoffii）。每一种细菌都具有对多种药物的耐药性。这家位于巴西的医院缺乏应对这一情况所需的资源。患者被转到更大的医院，但由于损伤过于严重，他不得不进行截肢。

　　这是一个报道于2012年的真实故事，是众多相似故事的缩影。在美国华盛顿特区还有一位因心脏衰竭而死的57岁女士，罪魁祸首是耐青霉素的细菌。同样的事情还发生在内华达州的一家医院，一位女士在隔离室中不幸死亡，她所感染的细菌对医院中所有的抗生素都具有耐药性。

　　据估计，仅在美国每年就有两百万感染了具有耐药性的微生物，其中大约23000人死亡。在文明出现之前，人类就已经知道如何杀死细菌；但为什么有了现代科技之后，人类依然对一些致命病菌束手无策？

　　抗生素的诞生

　　抗生素疗法的最初应用是在1867年，来自于英国外科医生约瑟夫·李斯特（Joseph Lister）。李斯特注意到，他的许多患者在接受手术之后都不得不截肢，或者很快死去。许多人将此归结于“瘴气”（miasmas，有毒的“糟糕”空气）或氧气对开放伤口的影响。

　　李斯特提出了另一种观点。他一直在追踪法国微生物学家路易·巴斯德（Louis Pasteur）的研究，后者的实验结果显示，食物的腐坏与氧气无关，而是因为一些微小的、肉眼看不到的生物。李斯特提出，这些生物同样也是造成他的病人出现可怕后果的罪魁祸首。巴斯德为避免出现这些结果提供了三个选项：将这些生物过滤掉；把它们用高温煮死；或者用化学物质杀死它们。前两种方法可以立即排除，第三种方法则引起了人们的兴趣。

　　作为一位充满好奇心且学问深厚的科学家，李斯特当时已经听说了矿物杂酚油（从煤焦油或其他矿物油中蒸馏而成的液体）在防止铁道枕木腐烂上的应用。出于同样这些微生物需要对患者痛苦负责的直觉，他决定尝试用一种煤焦油的馏分——碳酸——来治疗患者的伤口。最初的结果令人震惊：此前普遍需要截肢的复合骨折患者，现在竟然可以在肢体完好无损的情况下康复。

　　李斯特所发现的其实是世界上第一种医用消毒药水，而非抗生素。碳酸对人体具有毒性，因此只能谨慎地用于处理伤口。成果丰富的德国科学家保罗·埃尔利希（Paul Ehrlich）希望能做得更好。他对德国民间传说中神射手Freischütz的故事十分着迷，故事中百发百中的神射手与魔鬼达成交易，获得了6枚能避开所有障碍击中目标的神奇魔弹。那么，有没有可能制造出一种能杀死细菌，但不会伤害人类细胞的化学魔弹呢？

　　埃尔利希的学术背景是组织学，尤其擅长对组织样本染色，以便在显微镜下观察。他发现，某些染料分子会使一些细胞着色，对其他细胞却没有效果，就像传说中会寻找目标的神奇魔弹一样。埃尔利希意识到，这些染料分子或许能帮助他实现选择性抗生素的梦想。

　　1909年，埃尔利希的想法最终获得了成功，他和日本助手秦佐八郎发明了砷凡纳明（arsphenamine，又称作洒尔佛散、606）。这是一种有机砷染料，能够在不杀死病人的情况下杀死梅毒细菌。不过，砷凡纳明只对梅毒有效。德国法本公司（IG Farben，全称为Interessen-Gemeinschaft Farbenindustrie AG，即“染料工业利益集团”）拜耳（Bayer）实验室的研究人员开始思考能否用同样的方法开发出用途更广的抗生素。化学家Josef Klarer和Fritz Miestzsch合成了数千种染料，并由德国病理学家和细菌学家格哈德·多马克（Gerhard Domagk）在实验室中对感染病菌的小鼠进行了试验。在无数次失败之后，一种称为百浪多息（prontosil）的染料终于获得了成功，成为世界上第一种真正通用的抗生素。

　　尽管拜耳实验室团队认为埃尔利希的理论是百浪多息药效显著的原因，但后来的研究显示，这与该化合物的染色能力并没有关系。