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杀戮病原菌的医学“功臣”,悄然成为了超级细菌的孵化器

已有 3075 次阅读 2018-4-22 21:36 |系统分类:科普集锦

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  在以唇红齿白笑容爽朗为美的今天,如果还有人坚持笑不露齿,很可能并不是出于对传统的认可,而是源于一口丑牙。

  或许是无奈继承了亲代的遗传基因,导致牙齿不整齐。

  或许是孩提时期贪吃甜食疏于护理,落下蛀牙、龋齿等口腔疾病。

  又或许是一种既非先天因素也非个人主动造成的特殊牙病——四环素牙

  

  四环素牙形成初期呈黄色,在阳光照射下会呈现出明亮的荧光黄。

  之后则像浸染过黄灰色染缸一样,逐渐由黄色转变为棕褐色或浅灰色

  而且牙齿颜色深浅不一,通常表现为前牙比后牙显色深、乳牙比恒牙显色深。

  目前在医学治疗上也只能改善,暂无法完全复原。

  

  四环素牙给患者留下了不美好且难以磨灭的个人印记。

  同时也对它们长期以来的生活和工作造成了极大的困扰。

  它既是求职路上的绊脚石,也是社交渠道的阻塞物。

  更衍生了患者的自卑心理,孵化出社会中比比皆是的歧视问题。

  

  三、四十年前我国医疗体系正值市场化改革与发展阶段,在取得一些成绩的同时难免也走了不少岔路。

  例如大部分地方性医疗机构未针对患者的病症用药,一概采用抗生素予以治疗。

  曾经如同“万能药”般存在于家家户户的备用药箱里,造成延续将近二十年的大规模抗生素滥用现象。

  而当时的主角正是四环素类抗生素

  

  自四环素在1948年开始应用于临床治疗后很快也被引入中国。

  四环素对许多当时难以治愈的疾病都展现出十分惊人的治疗成效。

  比如通过蚊蝇传播的恶性疟疾患者在服用四环素药物4天后即可明显好转;

  当年击溃拿破仑大军的斑疹伤寒也终于在100多年后问世的四环素应用下得到预防与治疗;

  它还可用于兽医临床上治疗肠道多种病原菌的感染,显著提升了畜禽存活率和畜牧业的经济效益。

  

  如此神奇的药物其作用机理其实并不复杂。

  它与特定病菌内核糖体专一性结合,从而阻碍菌体蛋白质的合成过程,抑制病菌的增殖或致使病菌死亡。

  四环素抗菌谱*覆盖面广,价格低廉疗效显著。

  在上世纪60进入中国市场后得到人们的近乎疯狂的追捧与依赖。

  *注:抗菌谱泛指一种或一类抗生素所能抑制(或杀灭)微生物的类、属、种范围。

  

  图:四环素与核糖体结合过程

  然而正如二战期间风靡一时的杀虫剂DDT,四环素治愈光环背后的魔鬼也很快露出了真面目。

  早在四环素面世之初,法国微生物学家安德(André Michel Lwoff)就对这种药物心存质疑。

  1956年,他给妊娠期的哺乳动物注射用氚*标记四环素,追踪发现四环素竟可以突破胎盘屏障到达胎儿的骨骼中

  *注:氢的同位素之一,可作为放射性核素标记化合物。

  

  图:氕、氘、氚(氢的三种同位素)原子结构示意图

  虽然这一发现让生物学家们大吃一惊,但当时并没有证据表明这种机制是否有害。

  后来贝维兰特等人通过进一步实验证明了四环素会抑制骨骼的形成。

  尤其在牙发育时期容易造成牙组织的钙化控制,也就表现为牙着色和发育不全

  

  这时四环素的副作用初现,才开始引起医学界的警惕与研究。

  而普罗大众仍然尽情享受着四环素带来的好处,全然不知危险已经降临。

  

  四环素对牙的主要影响是着色。

  在牙发育矿化期即怀孕中后期、婴儿和8岁以下儿童,服用的四环素族药物,可被结合到牙组织内使牙着色

  这是因为四环素族药物进入人体后容易在牙本质和牙釉质*中形成坚固的四环素钙复合物

  而四环素族本身有颜色(如四环素呈浅黄色,去甲基金霉素呈镉黄色,土霉素呈柠檬黄色),在日光或紫外线下也会促使四环素降解变色。

  *注:牙本质是构成牙齿的主体的硬组织,位于牙釉质和牙骨质的内层,也是牙髓腔及根管的侧壁,颜色淡黄。

  牙釉质也称为珐琅质,是牙齿最外层的组织,是牙冠外层的白色半透明的钙化程度最高的坚硬组织。

  

  图:牙齿结构图

  四环素在牙本质内,因结合部位的深浅差异而使牙本质着色的程度有所不同。

  当着色带越靠近釉牙本质界时,越易着色。

  因而在婴儿早期形成外层牙本质时,用药影响最大

  牙着色程度与四环素的剂量和用药次数呈正比关系,但一个短期内的大剂量服用比长期用药相等的总剂量作用更大。

  

  四环素另一项恶行是使牙釉质发育不全

  与牙釉质本身的结构有关,在牙釉质严重发育不全而完全丧失时,着色的牙本质明显外露;

  牙釉质如果轻度发育不全,丧失透明度而呈白垩色时,则可遮盖着色的牙本质,反而使牙色接近正常。

  

  图:病变牙CT图

  虽然在四环素问世不足十年就有国外科学家逐渐探明其治愈背后的深渊,并发出警告。

  但我国直到70年代中期出现较大规模的青少年恒牙变色案例,部分一线城市医疗机构才开始聚焦于其滥用危害。

  随即开展借鉴国外四环素研究经验的学习,和基于本地病患调查药物引发牙齿病变的关系。

  

  1980年,大连市口腔医院联合大连市第三人民医院进行了局部青少年人群中四环素药物诱发牙齿病变的普查与分析,推算出易患病人群的年龄分布

  这一结果的得出比英美等国晚了二十年,也酿造了我国六七十年代出生的一代人的悲剧。

  我国不仅对四环素的副作用探究严重滞后,对于其他种类抗生素的预防意识也是在出现了大规模的疾病现象之后才开始觉醒。

  但此时,救人的药物已然成为害人的灾祸。

  

  其实早在抗生素的时代到来之初,其发现者弗莱明就已预示到它隐藏的风险。

  “当任何人都可以在商店买到青霉素的时候也许就是麻烦到来之时。”

  

  亚历山大·弗莱明在接受其所发现药物的诺贝尔奖时如此警告。

  

  图:亚历山大·弗莱明

  1929年,英国细菌学家弗莱明在培养细菌时偶然发现青霉菌产生了一种抑制细菌生长的化学物质。

  这种化学物质就是人类发现的第一种抗生素——青霉素

  半个多世纪以来,科学家已经发现了近万种抗生素。

  它们被广泛应用于医药领域,消灭了肺结核、炭疽等疾病,一度成为人类健康的卫士。

  后来,抗生素滥用却成为了全世界都面临的严重问题,而我国的形势更为严峻。

  

  图:在进行微生物培养的弗莱明教授

  相信大家都对2005年春晚舞台上千手观音表演印象颇深。

  21位平均年龄为21岁的年轻姑娘上演了一台美轮美奂的视觉盛宴。

  无声世界里的聋哑人能够把音乐和舞蹈完美地配合展示,着实令人震撼和感动。

  而她们中的18人都是因药物致聋,其中大部分是在两岁前后发烧求诊过程中使用了氨基糖苷类抗生素而酿造成终生悲剧。

  一生中所有的声音都在懵懂的两岁之前播放完毕,还来不及欣赏虫鸣鸟叫、雨声淅沥,就已经永远失去。

  

  图:聋哑人艺术团表演的千手观音

  抗生素的危害不止是在人类身上直接显现的副作用,更可怕的是可能被不断更新的抗生素强化成超级细菌。

  超级细菌是对几乎所有抗生素都有强劲耐药性细菌的统称。

  它的出现符合达尔文提出的进化论定律:基因突变是产生超级细菌的根本原因,抗生素的滥用对微生物做出自然选择。

  比如人患病后使用小剂量的抗生素进行治疗,杀死了人体内部分病菌。

  而未死亡的病菌则因为具有对此等剂量或此种抗生素耐药的能力得以存活,从而带着这种基因继续繁殖扩增。

  这时使用的抗生素给体内的病菌菌群指引出存活的方向,并诱使它们向这个方向进化。

  人类在不断研发新型抗菌物质和追求更强效力的同时,细菌也在通过不断的进化和变异获得针对不同抗菌物质耐药的能力,最终成为耐药超级细菌。

  

  以对甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌(简称MRSA)为例。

  原本金黄色葡萄球菌是一种常见病菌,可引起皮肤、关节、肺部、血液感染。

  当年弗莱明发现的青霉素就是用来对付这种病菌的。

  但随着青霉素的广泛使用,金黄色葡萄球菌开始出现了抵抗力,产生青霉素酶以消解青霉素的作用成效。

  科学是不断进步的,科研人员唯有再用几年时间研发出一种半合成的青霉素——甲氧西林,以应对耐药的金黄色葡萄球菌。

  

  图:显微镜观察下的葡萄球菌

  然而仅仅时隔两年,顽强的细菌就对人类进行致命还击。

  英国又出现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌——MRSA

  在80年代初期的中国,甲氧西林还对95%的患者有效;1985年有效率下降了20%;到1996年76%的患者无效;现在已基本失去效用。

  虽然人类发现的抗生素也在不断增加,但对抗生素的研制速度远远赶不上耐药菌的繁殖速度。

  一种新的抗生素的研制开发一般需要10年左右,而一代耐药菌的产生只需要2年的时间。

  因此,通过控制抗生素的使用减缓耐药细菌的蔓延就变得非常必要了。

  

  图:超级细菌MRSA

  80年代后,随着抗生素滥用问题恶化,我国卫生行政部门和医药监管部门采取了积极的举措。

  比如颁布法规严格规范抗生素的销售控制,加强抗菌药物不良反应的监测,同时加大对群众基础医药知识的科学普及。

  在各方各界的努力下,21世纪以来我国抗生素滥用问题得到有效控制。

  

  图:购买抗生素类药物需要医生开具处方

  然而历史总会重复上演。

  人们躲过了直接用于人体本身的抗生素处方药,却逃不过从食物中间接摄入的抗生素

  饲用抗生素被添加到畜禽饲料中能提高种畜的抗病能力和食欲,同时也催生了恶果。

  

  不仅是畜牧业,被誉为天然营养食品的蜂蜜也深受抗生素的毒害。

  21世纪初期欧盟和日本曾先后禁止产自中国的蜂蜜进口,原因是检测到蜂蜜中四环素、氯霉素等含量超标

  在采花季节蜜蜂容易患病,必须施加抗病药物予以预防。

  

  蜂农们以自身利益出发,在高蜂蜜产量的驱使下一般选用氯霉素等便宜的人用抗生素

  再加上这一类大型养殖业在当地通常是税收龙头产业,部分乡县部门往往疏于监管。

  在产品生产、销售环节尚没有严格的监管限制,实难确保放进口中的食物真正绿色安全。

  

  我国每年约有9.7万吨抗生素用于畜牧业,其中90%的抗生素被作为饲料添加剂使用。

  从药理上说,动物食用的抗生素可以通过代谢排出体外。

  但动物死亡后则无法再进行代谢,多余的抗生素就会滞留在体内造成兽残

  人处于食物链顶端,食用大量含有兽残抗生素的食物并在体内富集,在不知不觉中成为了隐形受害者。

  

  图:简易食物链金字塔

  本以为丑陋的四环素牙终于根深灭绝,近几年一则新闻又重新让这个让人厌恶的名词重现在大众眼前。

  一位孕妇怀孕期间谨慎小心地未服食任何药物,所生的婴儿却长出黄黄的四环素乳牙。

  罪魁祸首竟然就是平日吃的肉类制品和蛋类制品。

  

  食物中的残留四环素进入孕妇体内,再经由胎盘传递到胎儿中,致使婴儿无辜患病。

  

  一个本该纯净的生命还没降临世上就已经遭受到四环素的荼毒,不禁令人唏嘘。

  同时也促使我们反思以四环素为代表的抗生素群对人类影响之深远。

  当年科学家以天使之心制造的药物却同时拥有恶魔的一面。

  肇始于科学,亦当谋断于科学。

  未来科学一定也有办法控制甚至消除这一半的恶魔。

  *参考文献

  牟文仪. 国际疟疾流行区及所用防疟药情况综述[J]. 中国国境卫生检疫杂志, 1984(1).

  于世凤.口腔组织病理学(第7版):人民卫生出版社,1979年7月第1版,2007年第6版:53-55

  贾露茜. 四环素对牙体结构的影响(综述)[J]. 国外医学参考资料:口腔医学分册, 1976(6).

  Kaitila I, Wartiovaara J, Laitinen O, et al. The inhibitory effect oftetracycline on osteogenesis in organ culture.[J]. Journal of Embryology &Experimental Morphology, 1970, 23(1):185.

  胡燕, 白继庚,胡先明,等. 我国抗生素滥用现状、原因及对策探讨[J].中国社会医学杂志, 2013, 30(2):128-130.

  周炜. 蜜蜂养殖大省四川的蜜蜂抗生素吃多了?. 东方新闻.

  高德伟, 徐立宁. 超级细菌:逐步升级的挑战[J]. 中华保健医学杂志, 2011, 13(1):4-7.




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