青霉素：从发现、作用到耐药性

来源：科学公园

作者丨我爱雨果

贴在路边邮箱上的这张海报为二战军人提供了建议：青霉素能在4小时内治愈淋病。（Credit: National Institutes of Health）

青霉素是广泛用于治疗细菌感染性疾病的抗生素家族成员。

在使用抗生素之前，我们对诸如肺炎、肺结核、淋病及风湿热等疾病束手无策。

是青霉素，这个上世纪20年代无意中发现的药物，开创了医学的新时代。

因为可以有效治疗多种感染性疾病，挽救了无数生命，青霉素被誉为“神药”。

今天，依然有许多天然或者合成类型的青霉素来治疗多种疾病。

然而，一些细菌菌株也已经对青霉素或其他抗生素产生了抗性，令某些感染难以治疗甚至不可能治疗。

培养皿中生长的青霉菌（Credit: Satirus/Shutterstock）

1928年，伦敦细菌学教授亚历山大.弗莱明在一次休假回来后清理凌乱的实验室时，注意到一些含有葡萄球菌的培养皿被霉菌青霉素污染了之后，葡萄球菌竟被抑制住了继续繁衍。

弗莱明从霉菌中提取了一种可以杀死有害细菌的物质，将其命名为“青霉素”。

然而，这一重大发现距离实用依然路途遥远，弗莱明的实验室没法将其变成可用的药物。

在接着的十多年间，许多科学家试图提纯青霉素，都无功而返。

到了1939年，牛津大学病理学教授霍华德.弗洛里和他的同事经过多次尝试，总算提纯出可药用的青霉素。

他们先用了一年多时间进行动物有效性试验，到了1941年2月12日，一名叫做艾伯特,亚历山大成了人类第一个接受青霉素治疗的细菌感染患者，几天之内，他的感染就得到了有效抑制。

然而不幸的是，在他完全康复之前，弗洛里团队提纯的青霉素用完了，亚历山大不幸没有熬过去。

一年后，弗洛里吸取了经验教训，在提纯了足够的青霉素后，开始治疗康涅狄格纽黑文医院的病人安妮.米勒，她因为流产并发了感染，导致血液中毒，这种几乎必死的感染性疾病在青霉素的作用下得到了抑制，病人痊愈。

这是人类第一个被外源性抗生素拯救的病理。

青霉素发现的真是时候，在二战期间，青霉素被大量制造出来，用于治疗受伤和生病的军人。

从历史上来看，战争中感染致死的士兵比直接被杀死的士兵还要多。单纯就以细菌性肺炎来说，青霉素的发现使得士兵的死亡率从18%降到了1%！

因此1945年，弗莱明、弗洛里和弗洛里的同事钱恩因发现青霉素及提纯方式而获得诺贝尔生理学奖。

青霉素可以治疗包括引发肺炎、链球菌性喉炎、脑膜炎、梅毒和淋病的细菌性感染。

作为一种抗生素，它能杀死细菌，或者抑制细菌的生长和繁殖。它是通过攻击细菌细胞壁中的酶来起作用，青霉素可以防止细菌合成肽聚糖，肽聚糖是细胞壁中的一种分子，可以为细菌细胞提供在人体内存活所需的强度。该药物大大削弱细胞壁并导致细菌死亡，使人能够从细菌感染中恢复过来。

不同的感染是由不同细菌导致的，因此青霉素也被开发出针对相应细菌的种类，比如阿莫西林、氨苄西林、奥格宁、青霉素G和青霉素V等等。

青霉素在治病救人方面可谓功德无量。

然而并不是每个人都适用青霉素：有些人对青霉素过敏，症状是引发皮疹、荨麻疹、皮肤肿胀，甚至危及生命的过敏反应。

除了过敏，随着时间推移，青霉素的效能变得越来越差，因为许多细菌已经演化出抗性来对付对能杀死它们的抗生素。

根据美国疾病控制和预防中心的数据，在美国每年至少有两百万人对抗生素具有抗性，其中至少有两万三千人死亡。

根据梅奥诊所的说法，滥用抗生素是导致对抗生素耐药性的主要原因，因为每次服用抗生素时候，那些没有被杀死的细菌会更耐药，并把这个能力以基因遗传方式传递给后代。

据此，疾病预防和控制中心建议，抗生素只能用于治疗细菌性感染，而不应该用于感染病毒，例如感冒，流感，大多数喉咙痛，支气管炎以及许多类型的鼻窦和耳部感染。

一项2016年的研究报告说，对于耳部感染，喉咙痛和其他上呼吸道感染等常见病症，医生给出的服用抗生素处方中有30％至50％可能是不恰当和不必要的。

（本文编译自Livescience.com相关文章）