医学里程碑
2019年10月号

抗生素(上)

作者:生命新知

在人类和细菌的角力中,人类默默准备了几千年,终于找到了自己独特的斗争模式,这个拥挤的星球让进化树上相隔最遥远的两支以各自最拿手的方式紧紧缠斗在了一起。不过这场斗争远没有终结,因为残酷才是这个世界的原色。

1791年12月5日,距离圣诞节还有20天,音乐史上伟大的天才音乐家莫扎特被病魔击倒,留下尚未完成的《安魂曲》撒手人间。那个冬天的维也纳城,许多年轻男子死于与浮肿相关的疾病,莫扎特也不例外。在官方登记簿上,死亡原因写着“发烧和皮疹”。莫扎特到底患有什么疾病?死亡的真相究竟是什么?

2009 年8月,美国《内科学年鉴》刊发了荷兰、奥地利与英国学者的研究报告,报告得出了一个惊人的结论:莫扎特可能死于链球菌感染引发的肾衰竭。

几亿年前,原始细菌从混沌中来,生命之树由此抽枝发芽,把地球装点得生机盎然。事实上,这个万类霜天竞自由的生命舞台,更像是一个万物殊死搏杀的竞技场。人类刚从地球上出现,便长久地笼罩在了细菌的阴影中。在细菌独步天下的黑暗时代,一个微不足道的伤口,足以导致一次致命的感染;一口不洁净的水井,足以引发一场前所未有的瘟疫。人们对这些致病的细菌几乎毫无办法。

大自然用隐晦的方式向人类提示着她的秘密。无数探索者夜以继日地研究,希望能找到征服感染的方法。尽管直到20世纪,基于列文虎克、科赫和巴斯德的伟大成就,人们才认识到感染的元凶是各种各样的细菌,但无数的先行者从以往的尝试中已经触到了答案。1875年,英国细菌学家约翰·泰达尔在研究细菌的时候发现,青霉菌能控制其它细菌的生长,泰达尔公开发表了他的研究成果。也许是人类在细菌的阴影下生活得太久了,泰达尔的发现并没能让饱受细菌摧残的世界感受到一丝希望。

黎明前的困境一直持续到1928年9月28日,一个普通的星期五。

英国细菌学家亚历山大·弗莱明一直在研究威胁人类健康的葡萄球菌,就在这个早上,在查看因放暑假而放置在一旁的培养皿时,他无意中发现,一只未经刷洗的培养皿中长出了霉菌。使弗莱明感到惊讶的是,霉菌的周围似乎有一个禁区,原本生长在周围的葡萄球菌落发生了部分溶解。这个偶然的发现使弗莱明意识到潜在的科学价值。进一步的实验后他发现,即使将这种霉菌的培养液稀释800倍,依然能够杀死葡萄球菌。由于这种抑菌物质由青霉菌分泌,弗莱明将其命名为“青霉素”。

1929年,弗莱明将他的重大发现写成论文发表在《英国实验病理学期刊》。遗憾的是,青霉素并没有引起科学家们的兴趣,因为那时,整个医学界正在关注磺胺药物的研究。

磺胺化合物是一类有着相似结构的化合物的总称。1930年以前,虽然有零星的研究表明,某些磺胺化合物能影响链球菌的生长,但长久以来,它都只是作为染料在纺织工业中广泛使用。也许是因为第一次世界大战给德国带来的巨大创伤,德国化工巨头法本公司意识到磺胺化合物可能蕴藏着巨大的军事和经济价值,成立了由德国细菌生理学家格哈德·多马克和化学家约瑟夫·克莱尔领导的实验室,开始了磺胺的专项研究。
1932年,多马克将目标对准了磺胺化合物中的百浪多息。研究人员发现,百浪多息不仅能控制丹毒等疾病,还能治疗一战战场上最凶恶的杀手——葡萄球菌败血症。

1935年,多马克公布了研究成果,后续临床研究表明,磺胺具有广泛的抗菌范围,能控制一系列细菌导致的感染性疾病。在征服细菌的战斗年表上,多马克的发现意味着,人类对细菌的第一波攻击已经开始了。

一时间,磺胺类抗菌药物风光无限,成千上万吨各种剂型的磺胺药物疯狂地涌入医疗市场。作为人类历史上首次出现的抗菌利器,磺胺的确未负众望,一次次地将垂死的感染病人从死亡边缘抢救回来。无论是医生还是患者,都因这剂万能药的神迹而疯狂。然而,人类很快因自己的贪婪和愚昧受到了惩罚。毫无理性的使用让越来越多的人遭受了磺胺带来的毒副作用。1937年,美国爆发了磺胺的集体中毒事件,直接死亡人数过百。更严重的是,耐磺胺菌种很快就出现了。即便百浪多息的探索者多马克因其卓越贡献获得了1939年的诺贝尔生理学及医学奖,但磺胺曾经炫目的光彩还是无法逆转地暗淡了下去。

1939年9月,第二次世界大战爆发。德裔英籍生物化学家钱恩为躲避纳粹对犹太人的迫害来到了英国。独具慧眼的他,从纷纭繁杂的资料中发现了10年前弗莱明青霉素实验的记录,他敏锐地察觉到:这是一份可能拯救无数人性命的伟大发明,于是找到了同在牛津大学工作的澳大利亚病理学家弗洛里,一起开始了对青霉素的重新研究。经过大批科学家的通力合作以及无数次的实验室研究,他们终于用冷冻干燥技术将青霉素分离、提纯,并于1940年首次进行了临床试验。

1944年,在美国洛克菲勒基金会的资助下,青霉素的大批量生产成为现实,青霉素源源不断地从制药厂的流水线上产出。青霉素大规模应用之初,多数医生对它的药效深表怀疑,仍习惯性地首选磺胺。1944年,盟军在法国诺曼底登陆,青霉素救治了无数迎着德军炮火登陆而负伤的盟军士兵,从而一举超越了磺胺的地位。一幅盟军的宣传画在当时广为流传,画上写着:感谢盘尼西林,它让伤兵安然返家。1945年,弗莱明、弗洛里和钱恩被共同授予了诺贝尔生理学及医学奖。

在人类和细菌的角力中,人类默默准备了几千年,终于找到了自己独特的斗争模式,这个拥挤的星球让进化树上相隔最遥远的两支以各自最拿手的方式紧紧缠斗在了一起。不过这场斗争远没有终结,因为残酷才是这个世界的原色。

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