与病菌共存

作者:袁越

与病菌共存0这次新冠疫情让大家见识了传染病的厉害。随着人类活动范围的持续扩张,类似这样的传染病大暴发今后肯定还会发生很多次,病毒和病菌都有可能。据世界卫生组织(WHO)估计,到2050年时全球每年死于传染病的人数将会超过死于癌症的人数,其中一个重要原因就是耐药性病菌的扩散。

众所周知,抗生素是对付细菌性感染的最佳武器。但病菌的繁殖速度非常快,互相之间的基因交流也很频繁,使得病菌很容易对特定的抗生素产生耐药性。科学家们已经发现了对目前已知所有的抗生素都耐药的超级病菌,如果它们扩散开来的话,那些在现代人看来很轻微的感染事件(比如在野外徒步时被树枝划破一个小口子)都有可能是致命的。

当然了,我们可以通过不断开发新的抗生素来解决这个问题。但一来新药研发的速度越来越慢,已经跟不上病菌耐药性的产生速度了;二来新药研发的成本也越来越高,而抗生素的价格不宜定得过高,导致制药企业失去了研发动力。这两个原因加在一起,其结果就是我们已经有很多年没有研发出新的抗生素了。

换句话说,如果人类一定要跟病菌死磕,搞军备竞赛的话,还真不一定搞得过它们。

南丹麦大学(University of Southern Denmark)的微生物学家比吉特·卡里普利提斯(Birgitte Kallipolitis)博士决定换一种思路,看看能不能想办法和病菌共存,以此来解决耐药性的难题。

对生物学有点了解的人都知道,病菌产生耐药性的理论基础就是达尔文的进化论。按照这个理论,如果没有耐药性的病菌都被某种抗生素杀死了,那么获得耐药性的病菌就会借机大量繁殖起来,最终取代原来的不耐药菌株。但是,如果某种抗生素不直接杀死病菌,只是减少了它们的毒性,那么耐药性就很难产生并扩散开来,这么做同样可以达到遏制传染病的目的。

什么样的抗生素能够产生这样的效果呢?答案就是中等以上长度的游离脂肪酸(Free Fatty Acids)。这是中性脂肪(三酸甘油酯)分解后的产物,能够快速氧化,为身体提供能量。当肌肉里的葡萄糖耗尽时,脂肪组织会将中性脂肪分解成游离脂肪酸,继续为肌肉活动提供能量,所以游离脂肪酸可以看做是进行耐力活动所必需的一种能量来源。

卡里普利提斯博士的研究对象是李斯特菌(Listeria),这是一种兼性厌氧菌,主要以食物为传染媒介,是最致命的食源性病菌之一。研究发现,游离脂肪酸具有一定的杀菌能力,可以杀死大部分李斯特菌。但正如前文所说,经过游离脂肪酸处理过的李斯特菌很容易产生耐药性,不再惧怕游离脂肪酸了。

和普通抗生素不同的是,如果此时再用游离脂肪酸去处理产生了耐药性的李斯特菌,后者虽然不会被杀死,但也失去了继续入侵人体细胞的能力。也就是说,李斯特菌的毒性消失了,具备了和人体共存的可能性。

卡里普利提斯博士将研究结果写成论文,发表在2022年5月3日出版的《微生物学前沿》(Frontiers in Microbiology)杂志上。文章指出,植物性食物,尤其是坚果和种子中含有的棕榈油酸和月桂酸,是游离脂肪酸的重要来源。但游离脂肪酸太容易被人体消化吸收了,往往还没有到达小肠就已经消耗殆尽,没法起到抑制病菌的效果。我们必须研发出一种全新的给药方式,才能充分发挥游离脂肪酸的功效,实现和病菌共存的目的。