審核專家：顧海彤
首都醫(yī)科大學(xué)北京同仁醫(yī)院
呼吸內(nèi)科副主任醫(yī)師
抗生素是生活中常見(jiàn)的一類藥物，主要是細(xì)菌、霉菌或其他微生物產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，或者是人工合成的類似物質(zhì)。這一類物質(zhì)具有抑制其它類微生物生長(zhǎng)、生存的效果。小到感冒發(fā)燒拉肚子，大到嚴(yán)重受傷時(shí)的細(xì)菌感染，抗生素在疾病治療上發(fā)揮著非常重要的作用。
然而，面對(duì)抗生素超強(qiáng)的殺傷力，細(xì)菌也不會(huì)“坐以待斃”，而是想方設(shè)法地“躲避”或者“抗擊”抗生素的“追殺”。
那么如此強(qiáng)大的抗生素又是什么時(shí)候開(kāi)始應(yīng)用于疾病治療呢？今天小編就給大家介紹一下抗生素的“前世今生”，以及它在消滅細(xì)菌的“戰(zhàn)場(chǎng)”上是如何與細(xì)菌激烈對(duì)抗的。
青霉素：一次幸運(yùn)的過(guò)失
在古裝影視劇經(jīng)常看到“風(fēng)寒”這種疾病。病人輕則纏綿病榻數(shù)月，重則“一命嗚呼”?！饵S帝內(nèi)經(jīng)》中記載到“風(fēng)寒客于人，使人毫毛畢直，皮膚閉而為熱?！庇矛F(xiàn)在的臨床癥狀可解釋為畏寒，發(fā)熱，頭痛，鼻塞流涕等。
從癥狀來(lái)看，“風(fēng)寒”似乎和現(xiàn)代的著涼，感冒等疾病很相似。那為什么一個(gè)感冒發(fā)燒在古代會(huì)引起如此嚴(yán)重的后果呢？
古人罹患風(fēng)寒，問(wèn)題可能很嚴(yán)重 來(lái)源丨《甄嬛傳》劇照
答案很簡(jiǎn)單，因?yàn)楣糯鷽](méi)有抗生素。
古代的生產(chǎn)力落后，缺衣少食的情況非常普遍，由于營(yíng)養(yǎng)不良導(dǎo)致免疫力低下，人體就難以僅依靠自身免疫系統(tǒng)與細(xì)菌對(duì)抗，從而由風(fēng)寒感冒引發(fā)更嚴(yán)重的呼吸道疾病等。
除此之外，嚴(yán)重的燒傷、消化道感染等疾病在抗生素被發(fā)現(xiàn)之前，能否痊愈也都是要聽(tīng)天由命的。
然而在現(xiàn)代，上述提到的疾病在臨床醫(yī)學(xué)上基本都是“小case”，應(yīng)對(duì)這些疾病，人們的痛苦也減輕了很多，這都是得益于英國(guó)微生物學(xué)家亞歷山大·弗萊明在一次試驗(yàn)上的“粗心大意”。
亞歷山大·弗萊明和他的實(shí)驗(yàn)操作臺(tái) 來(lái)源丨網(wǎng)絡(luò)
一戰(zhàn)時(shí)期，很多傷兵都死于傷口感染而無(wú)藥可醫(yī)，弗萊明暗下決心要找出可以殺死病菌的藥物。于是他開(kāi)始了對(duì)葡萄球菌（一種感染傷口引起化膿的致病細(xì)菌）的研究。然而，弗萊明對(duì)多種藥物進(jìn)行試驗(yàn)，依然一無(wú)所獲。
轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在1928年的一天。弗萊明偶然間發(fā)現(xiàn)貼著葡萄球菌標(biāo)簽的培養(yǎng)皿由于沒(méi)有密封完好，被其他雜菌污染了。當(dāng)其助理對(duì)此不以為然，并要把被污染的培養(yǎng)皿扔掉的時(shí)候，弗萊明發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的青色的霉菌周圍，原本存在的葡萄球菌消失了。
弗萊明激動(dòng)萬(wàn)分，開(kāi)始在顯微鏡下觀察葡萄球菌是否真的消失了，答案是肯定的。
從此，弗萊明開(kāi)始致力于對(duì)這種青色霉菌的研究。他發(fā)現(xiàn)這些霉菌對(duì)一些細(xì)菌有抑制作用，如肺炎球菌、白喉?xiàng)U菌等。并且這種抑制作用是由于該霉菌分泌的一種物質(zhì)產(chǎn)生的，弗萊明將其命名為青霉素。1929年，他發(fā)表了題為《論青霉菌培養(yǎng)物的抗菌作用》的論文，這一年被視為“抗生素元年”。但青霉素極不穩(wěn)定，提純很困難。弗萊明并沒(méi)有成功將青霉素進(jìn)行提純量產(chǎn)。
直到1940年，霍華德·弗洛里（Howard Florey）和恩斯特·柴恩（Ernst Chain）在醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上發(fā)布了青霉素的生產(chǎn)和提純過(guò)程。此后隨著二戰(zhàn)中美軍的參與，美國(guó)加快了對(duì)于青霉素的研究進(jìn)展。
二戰(zhàn)中對(duì)青霉素的宣傳畫(huà) 來(lái)源丨騰訊網(wǎng)
1943年，研究人員偶然在一種美國(guó)甜瓜上發(fā)現(xiàn)了青霉菌。此后，研究人員將這種霉菌暴露在X射線下，得到一種突變的青霉菌菌株，使青霉素的產(chǎn)量從最初的每毫升僅含4單位~40單位提升到2500單位。再加上當(dāng)時(shí)科學(xué)家們發(fā)明的巨大發(fā)酵罐，從此，青霉素得以大批量生產(chǎn)，抗生素類藥物開(kāi)始廣泛應(yīng)用在臨床治療上。
龐大的抗生素家族
青霉素是眾多抗生素中的一種。到目前為止，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的抗生素達(dá)到數(shù)百種。
按化學(xué)結(jié)構(gòu)主要分為：β-內(nèi)酰胺類（青霉素、頭孢菌素等）；氨基糖苷類（鏈霉素、慶大霉素等）；四環(huán)素類（四環(huán)素、土霉素等）；氯霉素類（氯霉素、甲砜霉素等）；大環(huán)內(nèi)酯類（紅霉素，阿奇霉素等）等抗生素。
按功能，抗生素主要分為：作用于革蘭陽(yáng)性菌類（林可霉素、萬(wàn)古霉素等）；作用于革蘭陰性菌類（多粘菌素、利福平等）；抗真菌類；抗腫瘤類（絲裂霉素、博萊霉素等）；具有免疫抑制作用類（環(huán)孢霉素等）等抗生素。
需要注意的是抗生素和抗菌藥物的區(qū)別，天然合成的抗生素是抗菌藥物中的一類，抗菌藥還包括合成和半合成的抗菌藥，如人工合成的磺胺類抗菌藥（磺胺嘧啶、磺胺甲惡唑等），喹諾酮類抗菌藥（氧氟沙星，加替沙星等），這些實(shí)際上是不屬于抗生素的。
一般情況下，大家出現(xiàn)頭疼腦熱、嗓子腫痛等癥狀時(shí)，去到醫(yī)院開(kāi)的最多的抗生素就是頭孢了，但藥盒上“頭孢”字樣后通常跟著些其他字，如“頭孢克洛膠囊”“頭孢克肟分散片”等。這又是什么意思呢？
來(lái)源丨某藥品宣傳圖
頭孢類藥物目前已經(jīng)有五代了，每一代的抗菌類型、穩(wěn)定性和腎毒性等均有不同，當(dāng)然名稱也就不一樣了。在穩(wěn)定性和腎毒性方面，后幾代頭孢要比初代更有優(yōu)勢(shì)。如第四代和第五代頭孢基本沒(méi)有腎毒性，而第一代頭孢腎毒性較大。
每代頭孢可消滅的細(xì)菌類型也不同。
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那么我們?cè)賮?lái)看看平時(shí)常見(jiàn)的頭孢類藥物都屬于哪一代。
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抗生素在我們?nèi)粘Ｉ钪泻艹Ｒ?jiàn)，有些還成了家庭的“必備藥”?？纯聪旅娴膶?duì)話是不是很耳熟——“媽，我嗓子疼！”“趕快吃兩片頭孢，吃完就不疼了?！?/span>
也許吃兩片頭孢的確會(huì)“歪打正著”減輕病癥，但在不了解真正病因和病灶的時(shí)候就自作主張服用抗生素，或者在不需要抗生素介入時(shí)隨意服用。這不僅會(huì)帶來(lái)由于藥物本身對(duì)身體造成的危害（尤其肝腎功能損害），長(zhǎng)期如此，還會(huì)給體內(nèi)的病原菌創(chuàng)造生長(zhǎng)的溫床，打不敗的“超級(jí)細(xì)菌”就是耐藥產(chǎn)生的。
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抗生素不就是消滅細(xì)菌的嗎？為什么還會(huì)滋生出“超級(jí)細(xì)菌”呢？接下來(lái)讓我們看看抗生素的抗菌機(jī)制和細(xì)菌是如何產(chǎn)生耐藥性的，了解了這些，你就會(huì)有答案了。
“遇強(qiáng)則強(qiáng)”的超級(jí)細(xì)菌
“超級(jí)細(xì)菌”不是一種細(xì)菌的名稱，而是泛指一類對(duì)多種抗生素藥物具有耐藥性的細(xì)菌，它們就像超人一樣，不僅生命力頑強(qiáng)，戰(zhàn)斗力也爆表。
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細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生原因常見(jiàn)的有兩種：一種是天然或基因突變產(chǎn)生的，通過(guò)遺傳基因發(fā)生突變獲得，是一種天然耐藥的細(xì)菌；另外一種耐藥性為后天獲得的，例如通過(guò)R質(zhì)粒的傳遞而獲得。
一旦產(chǎn)生了耐藥性，現(xiàn)有的抗生素藥物的治療作用就明顯下降，隨之不斷有新的抗生素被研制出來(lái)。而在大量新的抗生素的篩選下，只有那些發(fā)生變異能適應(yīng)新的藥物環(huán)境的細(xì)菌才能存活下來(lái)，長(zhǎng)此以往，天不怕地不怕的超級(jí)細(xì)菌就產(chǎn)生了。
超級(jí)細(xì)菌一旦產(chǎn)生，現(xiàn)有的抗生素基本拿它沒(méi)有辦法，并且其致死率是非耐藥細(xì)菌的2倍。那么如此強(qiáng)大的超級(jí)細(xì)菌的形成機(jī)理是什么呢？
答案是：耐藥基因。
細(xì)菌中的耐藥基因可以編碼出一種耐藥酶，這種酶能分解相應(yīng)的抗生素，使藥物失去功效。更可怕的是，耐藥基因不僅能在一種細(xì)菌中發(fā)揮作用，還可以通過(guò)質(zhì)粒在環(huán)境中傳播，使其他細(xì)菌也產(chǎn)生耐藥性。
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2018年，美國(guó)疾控中心發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，在前一年抽取的5776株的耐藥細(xì)菌中有約1/4的耐藥基因可以傳播抗藥性，此外，還在其中發(fā)現(xiàn)了有221個(gè)“特別罕見(jiàn)的耐藥性基因”。如此驚人的數(shù)字在警示著人們，超級(jí)細(xì)菌并不是一個(gè)少數(shù)群體，如果對(duì)其不加以遏制的話，這將會(huì)成為嚴(yán)重威脅人類生命健康的龐大隱患。
那么“超級(jí)細(xì)菌”該如何遏制呢？我們能做的就是慎重合理使用抗生素，想要做到其實(shí)也很簡(jiǎn)單，那就是遵醫(yī)囑，但說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，做起來(lái)卻很難。
人們一旦生病難受的時(shí)候，最想的就是簡(jiǎn)單快速一招制敵。發(fā)燒了頭疼嗓子疼，第一反應(yīng)大多是打個(gè)抗生素針，吃點(diǎn)抗生素藥，第二天就藥到病除，一身輕松。卻沒(méi)有意識(shí)到過(guò)度用藥就是給致病菌產(chǎn)生耐藥性創(chuàng)造了大好時(shí)機(jī)。
為了不讓超級(jí)細(xì)菌肆意妄為，讓抗生素更好地治療疾病，我們?cè)谏钪幸⒁鈧€(gè)人衛(wèi)生，增強(qiáng)自身免疫力，不讓細(xì)菌有可乘之機(jī)。
如果生病了，千萬(wàn)不要“自己做自己的醫(yī)生”。要及時(shí)去正規(guī)醫(yī)院就診，合理用藥，才能在早日治療好病痛的同時(shí)不給自己的身體造成其他損傷。
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