当所有生物都产生了抗生素耐药性 会是怎样的情景

出品 | 王真 网易科学人栏目组

快速阅读：

·抗生素和抗生素耐药性都是自然现象，前者是为了消灭其他微生物，后者是反消灭

·而人类滥用抗生素药物则加剧了微生物基因突变

·人类研发新型抗生素速度赶不上微生物基因突变速度

·动物用抗生素甚至用于促生长，但只是祸害人类自身而已

·当所有的微生物都产生了抗生素耐药性后，那是怎样的末日情景？

一． 原始洞穴内发现抗药性微生物

大约4百万年前，在特拉华盆地（即现在美国新墨西哥州的卡尔斯巴德洞穴国家公园）形成了一个洞穴。从那时起，这个洞穴就自绝于天地，维持着孤立、原始的生态系统，没有任何动物接触过它，直到1986年人类发现这个洞穴。

但令人诧异的是，当科学家分析洞穴墙壁上的细菌时发现，许多细菌不仅仅对天然抗生素如青霉素有抵抗性，对合成抗生素——这种只在20世纪下半叶出现的物质——也有抵抗性。传染病专家布拉德·法尔伯格（Brad Spellberg）在《新英格兰医学杂志》（the New England Journal of Medicine）上发表了这一结果，并称“这些结果表明了一个很严峻的现实，即抗生素耐药性早就已经存在了，在自然界中广泛存在，甚至对那些我们尚未发明的药物也有抗药性。”

二．抗生素与耐抗生素：同为自然现象

大家对抗生素非常熟悉，抗生素和其他基本公共医疗措施，对我们现代生活的质量和寿命都产生了极大的影响。人们将青霉素和磺胺类药物视为神迹，并非夸大其词。这些“发现”开启了抗生素时代，而且医学认为它们还蕴含着未知的拯救生命潜能。

注意到我们前面用的是这些“发现”而非“发明”。这是因为抗生素早在人类出现的百万年年前就存在了。自盘古开天辟地以来，微生物就为了营养、“住所”而大打出手。在如此严酷的进化压力下，“幸运者”会发生有利的突变，而最终存活下来的就会将抗生素基因——能够抑制其他微生物增殖，但不损害自身的化学品——传递给后代。抗生素实际上是一种自然资源，更准确的说是一种自然现象，就像其他的自然界赠品（比如，无穷无尽的洁净空气和水源）一样可被珍惜或挥霍。

而抗生素耐药性同样是一种自然现象，就像前文提到的洞穴中发现的细菌。微生物为了生存不得不发展出抗药性。而它们这种本能，也在逐渐威胁我们人类的生存。

三．抗生素耐药性现状与展望

在过去的每一年里，我们的“抗生素大军”都在不断阵亡。很有可能的是，我们将再次面临没有发现抗生素的黑暗时代，在那时候，我们已经习以为常的疾病会造成惨重影响，一次肺炎或者胃病就能置人于死地。在那个黑暗时代里，肺结核是美国人民死亡的主要原因。

抗生素耐药性回顾分析（AMR）认为，如果放任不管，那么在接下来的35年来，产生了抗生素耐药性的微生物会在全球范围内导致3亿人死亡，阻碍全球经济产出达1000万亿美元。就目前来说，我们只知道一次洲际流行感冒就能导致这个结局。实际上，如果现在的抗生素趋势不加以控制，耐抗生素微生物就会成为全球人民的“头号杀手”，远超心脏病和癌症。

盛传，在十九世纪和二十世纪初期，内科医生威廉·奥斯勒（William Osler）爵士称肺炎链球菌为“死亡之神”。但如今在美国的某些地区，大约40%的肺炎链球菌菌株已经对青霉素产生了抗药性，“死亡之神”似乎就要再降人间。而即使在研发新抗生素的经济诱惑下，制药公司的进展同疫苗研发一样，进展缓慢。就疫苗而言，人们只是偶尔用之，并非天天使用；他们必须与推出更便宜上一代产品的海外制造商做竞争，还需要维持现有药物的有效性。但实际上，这些药物的使用必须受到抑制，而不是被促进。

就当下来看，根据CDC（疾病预防控制中心）报告，每年至少有200万人感染了耐药性细菌，其中至少2万3千人直接死于感染。而更多的人死于甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（往往是在医院感染得到的）感染，艾滋病导致的死亡人数都不及此。

四．抗生物耐药性后的末日情景

如果我们不能或不去阻止耐药微生物“进军”的话，那么一个后抗生素时代会是怎样的？真的是重返黑暗时代了吗？

如果没有有效且无毒的抗生素来控制感染，所有的外科手术都将变得非常危险。如心内直视手术、关节置换手术都面临重重风险，人工受精、剖腹产也将不复存在。癌症化疗和新生儿重症护理技术将倒退一大步。到那时，没有人会再去医院，除非万不得已。因为医院的每一寸地板，每一丝空气中都满是细菌。风湿热将祸害人的一生。肺结核疗养院也会再度兴荣。你可以据此做出一部后末日情景的科幻电影。

为了理解抗生素耐药性为何发展的如此迅速，我们该如何扭转惨淡的未来、降低影响，我们就必须了解这一切是如何发生的，在哪里发生的，人类和其他动物又是如何影响这一事件的。

五．抗生素的人类使用

举一对美国夫妇为例，两个人都是全天候工作。有一天，他们四岁儿子早上起来说耳朵疼。爸爸或者妈妈就带他去看儿科医生。儿科医生很可能在近期已经看过很多类似病例，并相当确定这是病毒感染。但并尚无有效的治疗耳朵感染的抗病毒药。如果使用抗生素的话，只是将孩子体内携带的其他细菌暴露于药物中，这些细菌很可能就此获得抗药性。但是父母非常清楚，必须得给孩子开点药，否则日托所不会照看他，父母也不能从工作中抽身出来。所以说，只要写个抗生素药方就能轻易解决这对父母的困境，举手之劳而已。

尽管大多数的人都意识到抗生素超量开药，并由此导致了抗药性，但他们以为是自身产生了抗药性，而非微生物产生抗药性。他们认为只要自己摄入足够多的抗生素——不管什么抗生素、吃了多少剂量——他们就能对此产生抗性。基于这种理论，他们不断地将自己置于危险境地。

六．医生：怪我咯？

而医生当然了解真正的威胁。那么抗生素超量开药的罪名是否就安到医生头上？在绝大多数情况下，答案是“确实如此”。

那为什么医生要超量开药呢？他们不知道自己在面临法律上的铤而走险吗？难道是他们没有意识到这个问题吗？前文提到的传染病专家布拉德·法尔伯格则称“医生这样做很大程度上是因为恐惧。这是一个很复杂的问题。这种恐惧是本能的，并没有被意识到。当病人首次出现在医生面前时，医生并不能判断出病者的状况，医生并不能区别出病毒感染和细菌感染。我们还做不到这点。”

法尔伯格举了一个例子，是他在一个传染病会议上听来的。一名25岁的女性走进一家急诊中心，抱怨自己发烧头疼、喉咙疼、流鼻涕，各种不舒服。这是很典型的病毒感染综合症症状，就诊中心也据此采取了对应措施。他们并没有给患者开抗生素药物，而是劝慰患者回家休息，保持水分，或许喝点鸡汤，三天后他们会联系她，确保她没事。

而一周后她回来了，感染性休克，并很快死亡。

实际上她是患上了勒米埃病（网易科学人注：该病英文名为“Lemierre’s disease”，也叫咽峡后脓毒症或坏死性杆菌病 ,是急性咽峡炎的一种并不常见但有潜在性致命危险的并发症。1936年由Lemierre命名并称之为“极有可能误诊的病症”）。细菌感染导致颈静脉凝结堵塞。发病率为万分之一，非常罕见。但它的并发症与病毒感染前期症状相似。如果这名病人获得了抗生素治疗，也许能挽回一命。但是你又觉得医生如何能未卜先知，才能准确的治疗每个走进来的病人，为他们开抗生素处方或者采取其他方法。

七．发展中国家抗生素药物的滥用

在第一世界控制抗生素耐药性都是如此艰难，而在其余地方，情形只能更糟糕。在许多国家，抗生素药物就在柜台上随便售出，像阿司匹林和鼻腔喷剂一样，人们甚至不需要医生开处方。站在健全的公共健康体系下，我们（美国人）当然希望停止这一现象。可这样的我们“站着说话不腰疼”，你如何对一名发展中国家的病人说“你不能直接拿药，你要先去看医生。”在这些国家，医生和普通人的比例不到千分之二，而且就算找到一名医生，病人没钱看病又该怎么办？基础设施不提升，就要强行取消药店的非处方药，如同痴人说梦，是不可行的。

我们还必须了解抗生素耐药性对世界穷苦人民造成的苦难。当前已经公开专利的抗生素，成本非常廉价。而当这些抗生素失效时，新型抗生素将价格昂贵，远非穷苦人民所能负担。

发展中国家，抗生素药物的研制管理松散或不规范，也无法保证质量控制。而成千上万的穷人就住在拥挤的城市贫民窟，卫生条件脏乱不堪。在这里，微生物肆无忌惮，它们将导致更多的疾病，也在彼此分享“耐药性”心得。

八．抗生素的动物使用——食物和宠物

人类用抗生素只占全球抗生素使用的一小部分。美国、加拿大和欧洲，大约30%的抗生素作用于人类。剩下的作用于动物，准确的来说，作用于要么是被我们吃掉的动物，要么是陪伴我们的宠物。

我们大量养殖这些动物，鸡、火鸡、牛、羊和养鱼场，它们密集得生活在狭小的空间里。尽管密集养殖的生物安全性高，这些举措极大地限制了养殖动物接触细菌的来源，保证这些养殖动物感染疾病的可能性低。可一旦动物感染细菌，就会一发不可收拾。人们用抗生素治疗感染。但同时人们也用抗生素来预防感染。或者给健康动物注射抗生素，以免它们受到生病动物的感染。

九．“促生长”弊大于利

除此以外，人们还利用抗生素来提高产量。几十年以来，人们反复给肉养动物注射一定剂量的抗生素，以求动物长得更快更大，肉含量更高。这种行为被称为“促生长”。美国食品和药物管理局（FDA）采取自愿行动，号召工农业停止这一行为。而欧盟则在1969年就禁止这一行为，但抗生素仍能用于感染预防、控制和治疗。AMR发现越来越多的证据表明，在高收入国家，农民采取“抗生素促生长这一行为”获利微薄，只有不到5%的增长。

所有这些与我们何干呢？AMR团队回顾了280篇已经发表、并经过同行评议的研究文章，这些文章都在强调食品生产中的抗生素使用。在这些论文中，72%的文章发现人类抗生素耐药性与动物使用的抗生素有关。只有5%的研究，认为人类感染与动物抗生素使用无关。

十．已经行动起来的国家

一些有见识的国家，比如瑞典、丹麦和荷兰已经限制了农业中抗生素的使用，并建立了一套综合监控系统，以确定引起动物和人类疾病的相关细菌的耐药性。乌得勒支大学临床感染教授Jaap Waganaar指出“在欧盟各国中，荷兰作用于人类的抗生素比例一直较低，尽管如此，荷兰作为农业输出大国，其动物抗生素使用却列各国之首。”为扭转这一现象，卫生部设立前瞻性标准，要求全透明的行业报告，并且每年对此标准进行回顾。动物用抗生素必须受到注册兽医的处方批准。对于那些药效强劲的抗生素，申请使用的人必须说明别无他法，否则不予使用。

十一. 依然滥用抗生素的发展中国家

实际上其他国家并没有效仿的意思。发展中国家转向“肉类为中心”的饮食，这些国家采取同发达国家一样的农业模式生产肉养动物，使用了大量的抗生素。

以中国使用黏菌素为例。黏菌素绝对算得上是抵抗细菌的最后一道抗生素防线，在1949年由日本科学家分离出，并在50年代得以发展。但一般情况下不会使用黏菌素，因为其对肾脏有损伤。尽管在中国，黏菌素并不作用于人类，但是每年有上千吨黏菌素用于农业。同样的，在越南，尽管粘霉素也只是用于动物，但是兽医接触了动物，获得感染，而兽医也会生病就医，从而再次感染其他医生。而在其他很多国家中，粘菌素也会作用于人类，如印度。因为微生物对其他副作用较少的抗生素已经产生了抗药性，黏菌素将成为唯一能够有效治疗某些新生儿血管干扰疾病的药物了。

十二. “最后一道防线”黏菌素的溃败

2015年早期据Bloomberg报道称，在印度浦那，爱德华国王纪念医院（King Edward Memorial Hospital）医生治疗了两起重症新生儿血管感染，发现其体内细菌对黏菌素产生了耐药性。其中一名婴儿死亡。

医院新生儿重症监护治疗病房的主任Umesh Vaidya沉重地说道“如果我们失去了黏菌素，那我们就一无所有了。这是一个极端，非常令人担忧。”而且印度的其他一些医院已经发现，10%-15%的细菌已经产生了黏菌素抗性。

更甚的是，某些细菌可以互相通过质粒传播独立的小分子DNA。而在其中某片质粒中，中国研究人员发现了MCR-1基因，具有黏菌素抗性。最近，他们又发现了NDM-1基因，可产生新德里金属-β-内酰胺酶1，这是一类保护细菌免受碳青霉烯类抗生素危害的酶。碳青霉烯类物质是一种广谱抗生素，主要用于医院来消除多抗药性微生物。

另外，具有黏菌素抗性的大肠杆菌在美国备受关注，其在宾州一位49岁女性的尿液中发现。当这个发现在美国微生物协会下属期刊《抗菌药物和化疗》上发表，CDC的工作人员汤姆·弗里登（Tom Frieden）就感慨道“这向我们展示了抗生素失效的末日就要来临，重症监护室里的病人或者患有尿路感染的患者，就要无抗生素可治了。”

十三. 混合抗生素喂大的鸡肉……

印度供应的超大鸡肉也越来越受关注，这些鸡肉也部分供应给麦当劳、肯德基等食品加工商。饲养者将混有黏菌素、环丙沙星、左氧氟沙星和多西环素的抗生素混剂喂食给肉鸡。据一篇对当地农民采访的报道称“在印度，使用这些药物是合法的，甚至会被看做维生素和食物补充，可维持禽畜健康。而所有这些都会导致耐药性细菌出现。”

听闻这种看法，卡迪夫大学医学微生物学的教授蒂莫西·沃尔什（Timothy Walsh）直言不讳地评价道”将黏菌素和环丙沙星联用，怎么都是个蠢主意。”

而最终会发生什么呢？很可能就是不受控制的细菌摧垮了我们的食物供应链。到那时，人类自作孽、不可活……