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为了对抗“超级细菌”,中国科学家提出了“生物杀菌”

科普小知识2021-12-23 09:50:51
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为了对抗“超级细菌”,中国科学家提出了“生物杀菌”

不久前,世界卫生组织公布了世界上对人类健康最具耐药性和最危险的“超级细菌”的“前12名”。世界卫生组织认为“名单”上的细菌迫切需要开发新的抗生素来对付它们。这是世界卫生组织首次发布类似的名单,这意味着“超级细菌”警报已经响起。

“超级细菌”的可怕之处不是它对人类的致命性,而是它对抗生素的耐药性。

在世界卫生组织认为急需开发新抗生素的12种主要耐药菌中,鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和耐碳青霉烯类的肠杆菌科细菌排在第一位,对新抗生素的需求最迫切,其次是耐万古霉素的金黄色葡萄球菌。

复旦大学生命科学学院的黄青山教授说,所谓的“超级细菌”是指对几乎所有抗生素都有耐药性的细菌。这种细菌的可怕之处不在于它对人类的致命性,而在于它对普通抗菌药物——抗生素的耐药性。细菌是一种微生物,微生物是指所有个体肉眼难以观察到的微小生物,主要包括细菌、病毒、真菌、一些小型原生动物、微藻等。数据显示大约有40,000种细菌,其中4,760种目前已知。它们微小、多样,与人类关系密切。他们广泛涉及许多领域,如食品、医药、工农业、环境保护等。有些对人类有益,有些对人类有害。

世界卫生组织的相关数据显示,全球每年约有70万人死于抗生素耐药性。英国抗微生物评估委员会估计,到2050年,全球将有1000万人患有抗生素耐药性。然而,我国住院患者抗生素使用率远高于30%的国际水平,值得我们警惕和重视。

中国动物保健协会的统计数据还显示,中国批准的兽用抗菌药物有70多种。国际权威杂志用著名的“两半”描述了这种情况:2013年,中国使用了162,000吨抗生素,约占世界消费量的一半,其中一半用于动物。

世界卫生组织的专家表示,这份名单并不是为了吓唬那些“超级细菌”的人,而是为了提醒研究人员和制药公司他们应该首先做什么。世界卫生组织也为此做出了努力:2011年世界卫生日的主题是“控制细菌耐药性;如果今天不采取行动,明天就没有药品了”;抗生素耐药性全球行动计划将于2015年发布,要求所有成员国在2017年5月前实施国家行动计划。

2016年9月,20国集团杭州峰会公报承诺“促进抗生素的谨慎使用”。抗生素耐药性的话题已经上升到国际水平,并已成为一个世界性的话题。同月,出席联合国大会的193个成员国签署了一项宣言,承诺加强对抗生素的控制。

当人们使用抗生素时,细菌会通过四种方式解决危机,变得更加顽强。

从1929年弗莱明发现青霉素到1942年青霉素的大规模使用,抗生素的出现帮助人类解决了许多问题,拯救了无数生命,成为人类健康的守护者。现在,随着“超级细菌”一个接一个的出现,耐药菌的阵容变得越来越整齐和强大。世界各国逐渐认识到,抗生素的滥用和耐药菌的出现正成为全世界面临的严重危机。

"耐药细菌是极其聪明和坚韧的分子."黄青山说,当人类使用抗生素时,细菌通常会通过四种方式巧妙地化解危机,从而生存并变得更加顽强。首先是抗生素外排泵的机理,即细菌将抗生素作为敌人排出体外。二是抗生素降解酶的机理,即细菌通过自身的降解酶降解抗生素。三是抗生素修饰酶的作用机理,即当抗生素不能降解时,采用同化方法,使抗生素对细菌不构成威胁;第四是自我拯救机制,即当抗生素堵塞细菌的重要动脉时,细菌可以非常聪明地开辟新的途径,避免抗生素的锋利,并重新打开自己的重要通道。因此,一般来说,新抗生素上市后,新的耐药菌往往在不到两年的时间内出现,并刺激细菌获得更强的生命力,从而使治疗更加困难。

面对抗药性细菌的猖獗攻击,人类已经向科学寻求方法。1964年,溶葡萄球菌酶首次在国际上被发现。这种酶能直接破坏细菌的细胞壁,其作用机理不同于传统抗生素。它能快速杀灭细菌,对细菌的静止期和繁殖期均有效。20世纪90年代初,黄青山与中国预防医学协会消毒分会常务委员陆教授带领科研团队,率先在国内外提出了“生物消毒”的新概念,即用抗菌酶或抗菌肽替代部分抗生素和化学消毒剂。

令人鼓舞的是,在生物酶制剂研发的初始阶段,科研团队成功地抢救出了下一位术后“超级细菌”感染患者。

世界各国都在积极发布针对耐药菌的国家行动计划,中国也一直在采取积极行动。

世界各国都在积极发布针对耐药菌的国家行动计划,中国也一直在采取积极行动。2015年8月,卫生规划委员会修订并发布了《抗生素临床应用指南(2015年版)》。2016年8月,14个部委联合发布了《制止细菌耐药性国家行动计划(2016-2020)》。今年2月,农业部制定了《2017年动物源性细菌耐药性监测计划》。

在科学界,中国工程院院士夏·教授率先撰写了《中国耐药病原菌及菌群失调与防治策略研究报告》,指出在基础研究中,应探明耐药菌及耐药基因的分布、流行规律及其产生和传播的关键因素。在应用研究中开发新的抗菌药物,如生物新抗菌药物和中药抗菌药物;实施抗菌药物分类管理;加强兽药抗菌药物和兽药饲料监管长效机制建设。

然而,在过去的10年里,国内外新抗菌药物的研发进入了瓶颈状态,市场上的新药越来越少,这与临床细菌耐药性的迅速上升形成了鲜明的对比,从而造成了一些耐药菌感染无法获得药物的困境。目前,许多国家的*、企业和科学家越来越重视抗菌药物和耐药菌的研究,重点开发具有全新杀菌机制的高效、安全、无刺激性、不易产生耐药性、易分解、无残留和环境友好的新型抗菌剂。

陆和黄青山的团队通过研究发现,重组溶葡萄球菌酶比目前常用的抗生素具有更好的抗金黄色葡萄球菌效果,该团队新发现的噬菌体裂解酶AB09和抗菌肽也有望攻克世界卫生组织公布的“12大耐药菌”前3名。

目前,农场已成为耐药菌的重要摇篮,动物已成为耐药菌和耐药基因的重要储存库(超过60%的人类致病菌来自动物)。中国农业科学院饲料研究所研究员王建华领导的创新团队,成功研发出一种新的抗生素替代品——新型抗菌抗内毒素双效肽,具有较高的安全性和较强的抗菌性能,对新药的临床开发具有良好的优势。

夏院士认为,人类努力的目标是不断开发具有新杀菌机制的抗菌药物,抑制细菌耐药性,合理使用传统抗生素。我相信,通过全世界科学家的努力和世界各国*的积极推动,科学技术最终将被用来战胜“超级细菌”。