全球-细菌抗药性发展迅速而且很多极为重要的药品开始失效。除非谨慎的使用这些药品,否则会埋下灾难性的祸根。
这是世界卫生组织(WHO)在2014年发出的严厉警告,认为我们在如何生产、开处方以及进行抗生素治疗方面需要采取“重大行动”。
为此,微生物学家正在努力研制新药或开发出新的对抗感染的方法。
许多替代方案都处于开发阶段,离目标实现还有程度不等的距离。
本文只是系列报告中的一部分,要了解更多抗药性相关问题,请点击这里。
接种疫苗
利用疫苗来预防诸如病毒和细菌类病原体引起的感染,能使机体对特定病原体产生免疫力,而不是等待疾病发生时采取治疗措施。
疫苗通过让机体暴露于某种病原体或疾病条件下刺激机体产生应答,未来机体能“记住”这些病原体或疾病。

然而,它们在一定程度上受到整个鸡群接种相关的成本限制。有些国家在疫苗储存到合适温度上存在困难,在需要加大剂量时还会出现更大的困难。
此外,目前可以采取疫苗接种的疾病数量有限。
疫苗类型
疫苗生产使用的是活的、灭活或失活的病原、灭活的毒素或者病原片段。
表中列出的是现代科学中一些关键的疫苗类型。
疫苗类型 | 作用方式 |
---|---|
减毒活疫苗
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活的微生物只能造成削弱、有限的疾病。是免疫系统的好“导师”。一/两剂即可获得机体免疫力。需要冷藏,保质期较短。
使用减毒形式复制病毒控制细胞的方式,向细胞中注入遗传物质。科学家获取无害的基因组或减毒的病毒并将其他微生物的部分遗传物质嵌入其中,这样微生物的DNA就转移到病毒细胞中,细胞就成为一个良好的免疫刺激原。 |
灭活疫苗 |
使用高温、化学物质或辐射杀死致病微生物,这样微生物不能再恢复其致病状态。大多数触发较弱的免疫反应,可能需要多加强剂量。 |
类毒素(灭活的毒素) |
用于分泌毒素/化学物质的细菌。毒素可用甲醛溶液灭活。通过对抗类毒素来训练机体对毒素做出反应。 |
亚单位
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使用相关抗原-而非整个病原体。这降低了对疫苗产生不良反应的机会。
当细菌由多糖外壳组成时会产生免疫应答。这种外壳可以通过伪装成细菌抗原来躲避不成熟的免疫系统。此类疫苗则通过让可识别抗原或类毒素链接到多糖上来发挥作用。 |
DNA |
一个有很多发展前途的领域。一旦研究出某微生物的基因,科学家可制造一种DNA疫苗来对抗该种微生物。设计和生产相对便宜。不需要有机体的组成部件,它们提供指令给细胞来制造抗原分子。然后细胞分泌抗原,自身生产疫苗。 |
益生菌
Nurmi和Rantala于1973年首次提出,利用竞争排斥作用为宿主提供有益菌。这些非致病菌定植于肠道内,有效遏制了有害菌的数量。
科学家正在探索胃肠道内更多大量多样化细菌的作用以及它们对人和动物疾病的影响。
在农业上,益生素是通过给动物饲喂细菌而发挥作用。该术语首次由Lilly和Stillwell(1965)提出,随着时间的推移逐渐调整与推广,转变成能为宿主提供健康效益的微生物。可以使用单一或多种菌株,不同细菌种类也可以联合使用,大多数进展是在家禽营养上取得。
这些细菌种类包括芽孢杆菌、大肠杆菌、乳酸菌、乳球菌,许多酵母品种以及链球菌。
益生元是宿主不能消化、在食物中添加能促进细菌和有益微生物大量繁殖。这些都对“非抗生素控制有重大意义。”
优点-改善/维护肠道健康,阻止病原繁殖,无停药期。
缺点-益生菌的混合功效的监管审批复杂。
噬菌体疗法
*益生菌
“含有活的定义明确的微生物制剂或产品,其改变了宿主区系的微生物群落并能在宿主体内发挥健康有益的作用。”
噬菌体是一种病毒,它能侵入细菌的细胞内部干扰其新陈代谢,从而使细胞裂解(即杀死细菌)。噬菌体疗法在东欧和俄国用于人类医学,能治疗动物和植物中的食源性病原体。
噬菌体疗法的特征之一是操控细菌生成外源溶菌酶和内源溶菌酶。
这些酶可以通过破坏维持细菌形状的保护壁--肽聚糖细胞壁而将细菌降解。
作用目标广泛,内源溶菌酶从细胞内部杀死细胞,同时分泌外源溶菌酶。
外源溶菌酶由真核细胞分泌,眼泪和唾液中发现的一种抗菌剂-溶解酵素就是一个例子。它们能打破细菌的保护壁-肽聚糖膜,破坏其形状,有效作用于任一目标组。
优点-特定目标噬菌体,可有效减少抗药性的发展。局部使用有显著特效。可与抗生素同时使用。
缺点-可能会产生抗药性。由于其特异性,无法处理细菌亚种。
细菌素
与噬菌体类似,细菌素对细菌的攻击主要针对细胞质膜。
此外,相信它们产生抗药性的可能性比抗生素更低。
事实上所有的细菌都会分泌细菌素来抑制密切相关品种的生长,这意味着存在广泛处理范围的可能性,其中的大多数都可以作为特定的目标。
其优势包括耐热、抗寒抗紫外线,不像其他抗菌肽,它们对哺乳动物细胞没有毒性。
乳酸菌能分泌一种细菌素,乳酸链球菌素A,它在50多个国家被用于食品保存,比如将乳制品发酵成奶酪和酸奶时。科学家认为,尽管应用广泛,却几乎没有抗药性的报道。
吞噬细菌
吞噬细菌通过捕食细菌作为自身的营养与能量,被认为是一种非常规的有趣的抗生素替代品。
最有发展希望的是用于杀死革兰氏阴性菌的蛭弧菌属及类蛭弧菌或BALO。
应该注意到它们攻击生物膜的方式-数层细菌细胞就像一个生物体。这是一个重要的优势,因为细菌生物膜对抗生素有很强的适应力。
强化现有抗生素
除了抗生素的替代物,有很多方法可以提高抗生素的功效,包括与其他抗生素结合使用;用分子学抑制抗病基因以及利用非抗生素的协同作用。
这些被称为佐剂,近年来一个显著的发展就是佐剂能够消除一些细菌对β-内酰胺具有的耐药性机制,β-内酰胺是一类抗生素,其中包括新一代的抗生素之一青霉素。
β-内酰胺是由细菌制成的一种酶,导致了抗药性的产生。
比如说,当使用β-内酰胺青霉素类的阿莫西林时,同时辅以克拉维酸。克拉维酸就能抑制β-内酰胺酶的分泌。
此外还有用于某些细菌的抑制抗药性的技术,即使用细菌外排泵将药物泵出薄膜外。
外排泵抑制剂已经用于人类和动物的分析。其中一个目标就是找出鸡肉中食源性病原体空肠弯曲杆菌的抑制剂。
同样的,试验已经证明噬菌体和细菌素能增强抗生素的潜能。
此外,现有的抗生素应当负责任的使用,要实现这些应当确保使用经过诊断性测试的正确的抗感染药物,确保病人按照医生建议合理取、用这些药物。这些措施有助于维持我们目前使用的系列抗生素。
新的起点?
有些最顽强的菌株可能会产生一种防止细菌形成外保护层的新方法,意味着无论细菌经过多少次突变都很难形成抗药性。
葡萄球菌、肠球菌和结核杆菌。
此外,通过一个叫iChip的微型装置创建理想的微生物生存环境的方法也值得关注。IChip方法可以自然环境下分离并促进单一细胞的生长,使科学家进一步研究更多的微生物成为可能。
这可能是发现更多药物的新途径。不断发展的微生物培养能使得科学家有机会分析更多尚未开发的细菌,这对健康危机具有重要的作用。
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