揭開超級細菌的奧秘
有期待的人，每一天都是嶄新的一天。
文/陳代傑
據2010年8月出版的英國《柳葉刀-傳染病》雜誌介紹，一類超級細菌正在一些國家流行。它們對幾乎所有抗生素都具有抗藥性。這是否預示著抗生素時代的終結呢？
英國加迪夫大學的蒂姆·沃爾什教授如是答：「在某種程度上，的確是這樣的。這將是最終的結果。」沃爾什的驚人預言主要依據他對一種對多種抗生素具有抗藥性的細菌基因——新德里金屬β內醯胺酶（NDM-1）基因的研究。該基因首先發現於印度的新德里。
2009年12月，沃爾什在《抗微生物劑和化療》雜誌上發表了一篇研究文章。這篇文章主要介紹一株分離自一位患者身上的超級細菌。這位患者是一位59歲的印度裔瑞典男性。2007年11月，他到達印度。2007年12月，他因臀部膿腫入住印度新德里醫院。他曾多次中風，患有2型糖尿病，在瑞典居住多年，經常往返於瑞典和印度兩國之間。2008年1月，他返回瑞典。3月，進入療養院。4月，醫生對其糞便進行培養，檢測到含有NDM-1的大腸桿菌。
2009年，瑞典一位女性感染了含有NDM-1的細菌。這引起了英國衛生保護署的關注，並發表了一份聲明，警示人們這類超級細菌可能在國際上流傳開來。後來，沃爾什的研究小組調查了自2003～2009年，來自印度、巴基斯坦和英國的感染具有抗藥性的腸道細菌的病例，包括大腸桿菌屬和沙門氏菌屬。他們發現，多例腸道細菌中含有NDM-1基因。而且，已有患者因感染NDM-1超級細菌死亡。沃爾什的研究結果刊登在2010年8月的英國《柳葉刀-傳染病》雜誌上。
其實，超級細菌對人們而言並不陌生。所謂「超級細菌」，就是指對大多數臨床應用的抗生素產生耐藥性的細菌。目前臨床遭遇的「超級細菌」一般指的就是「ESKAPE」。這6個字母分別代表了6種著名的耐葯菌——耐萬古黴素腸球菌、耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌和腸桿菌。
這次新發現的NDM-1超級細菌之所以引起人們的廣泛關注，是因為它具備了新的耐葯機制。這種新的耐葯機制主要得益於NDM-1基因。NDM-1基因產生新德里金屬β內醯胺酶，它的結構和許多特性與以前已經發現的其他一些金屬β內醯胺酶差異較大。
金屬β內醯胺酶的作用是專門破壞臨床上常用的β內醯胺類抗生素，包括青黴素。這些抗生素含有一種環狀結構，能夠阻礙細菌的複製，從而消滅細菌。金屬β內醯胺酶破壞該類抗生素的環狀結構，致使含有金屬β內醯胺酶的細菌對該類抗生素產生抗藥性。
幸運的是，醫生還有其他殺手鐧——碳(雜)青黴烯類抗生素。該類抗生素的作用範圍廣，對其產生抗藥性的細菌少，一般在其他抗生素失效的情況下使用。而此次備受關注的新德里金屬β內醯胺酶對碳(雜)青黴烯類抗生素也具有抗藥性。
更令人擔憂的是，NDM-1基因可以在不同的細菌之間傳遞。NDM-1基因存在於細菌體內一個可以移動的、並帶有其他抗性基因的質粒上，很容易向其他細菌傳播與擴散。事實上，《柳葉刀》文章的最重要的價值是用科學數據向人類敲響了超級細菌有可能迅速傳播、擴散，甚至爆發的警鐘。
如今，NDM-1超級細菌已經在法國、比利時、美國、加拿大、澳大利亞、日本等國家發現。這一傳播速度令人震驚。在全球化進程中，國際旅遊、醫療旅遊都是傳播速度加快的重要原因。而NDM-1基因很有可能在短時間內到達世界各地。
我國衛生部高度重視NDM-1超級細菌的監測工作。對於轟動世界的NDM-1超級細菌，我們應在思想上給予高度重視，及時了解有關NDM-1超級細菌的信息。同時，也要充分認識該類超級細菌的特點。
雖然NDM-1基因是由細菌的質粒攜帶，並已有體外實驗證實它能夠在不同種細菌間進行轉移，但是，我們對此並不用恐慌。帶有NDM-1的細菌是感染性的細菌，不是傳染性的細菌。該類細菌的感染主要發生在醫院中，尤其是帶有傷口的免疫力降低的患者中。而且，目前這種細菌對替加環素和多黏菌素還是敏感的。所以，「超級細菌」難治易防。我們要勤洗手，注意個人衛生。
最重要的是，超級細菌引起患者死亡的警鐘再次點醒了人們濫用抗生素的糊塗行為。合理使用抗生素，這才是控制超級細菌泛濫的最好方法。
誰助長了超級細菌的勢力
在自然進化的進程中，突變是硬道理。大量的實驗表明，平均106～109個細菌中會出現一個突變細菌。而這種突變本身沒有方向性，細菌會因此變得更耐葯，也有可能變得更敏感。如果大量使用抗生素，則會讓細菌產生選擇壓力，把對抗生素敏感的細菌快速殺死，而留下耐葯的細菌。正所謂，「有壓力，就有對抗的動力。」這點在人與細菌的鬥爭中極為明顯。
但是，為什麼超級細菌出現的速度快得讓人幾乎束手無策，而且它們還具有快速傳播，並可能在全球蔓延的本領？近10年來，科學家們一直在尋找答案。
科學家們指出，濫用抗生素從多種途徑助長超級細菌的勢力。
首先，濫用抗生素可以對細菌起誘導作用，「喚醒」細菌中原本「沉默」的耐葯基因。
再者，細菌體內有一個SOS修復系統，可以幫助細菌修復來自外界的損傷，而濫用抗生素增強了細菌的修復功能。
第三，濫用抗生素會誘導細菌感受態的產生。感受態是細菌的一種容易接受外源基因片段的狀態。例如，肉類製品上如果殘留有耐葯基因片段，則很容易被體內處於感受態的細菌接受，從而造成耐葯的傳播。所以，除了合理使用抗菌藥物，有效控制細菌耐藥性的泛濫和廣泛的傳播，還要注意非臨床抗菌藥物的濫用，如作為飼料添加劑等。
超級細菌傳播迅速，不僅在於超級細菌本身的自我繁殖和擴散能力強外，還在於超級細菌感染對抗生素敏感的細菌的本領強。一些本來對抗生素敏感的細菌，可以通過「移花接木」般的技巧從超級細菌那裡獲得耐葯基因，提高自己對付抗生素的本領。那麼，誰是「移花接木」的始作俑者呢？科學研究表明，攜帶耐葯基因的運載體——質粒；以及會跳舞的基因——轉座子。它們很方便就能從一個細胞傳到另一個細胞，是生物世界最尋常的基因交流方式。
——選自《科學畫報》
※澳大利亞科學家揭示超級細菌抗藥性奧秘
※英國展開對付超級細菌的戰爭
※向「超級細菌」宣戰
※澳大利亞專家成功破解「超級細菌」抗藥性秘密
※「超級細菌」抗藥性秘密獲破解 攻克或指日可待
※「超級細菌」抗藥性秘密獲破解：攻克或指日可待
※驚人的進化：超級細菌誕生記
※一圖讀懂「超級細菌」
※英國展開對付超級細菌的戰爭 大腸桿菌數目正在增加
※巴西：奧運比賽用水被曝含「超級細菌」
※人類黴素——對抗超級細菌的新招數
※前沿：噬菌體攻克感染超級細菌「伊拉克細菌」
※超級細菌和寨卡病毒都是什麼鬼？-里約奧運生物篇
※應對超級細菌新策略，阻斷細菌與細胞的結合
※「新型生化武器」挑戰超級細菌！
※太空環境下細菌或變異擴散：成為致命超級病毒
※科普：「超級細菌」的耐藥性基因可遺傳
※超級細菌：我的成長，我的路
※揭露細菌的耐藥性之謎