不必对NDM-1恐慌——我对超级细菌的另类思考


    

     《扬子晚报》http://news.sina.com.cn/h/2010-08-19/030820927459.shtml报道对于最近闹得沸沸扬扬的“超级病菌”,媒体用了一个句子来形容:“一个幽灵正在世界徘徊。”

  从印度、巴基斯坦等南亚地区到英国、美国和加拿大等欧美国家,这个幽灵可谓所向披靡,至今已经捕获了170多人,其中仅英国就有5例死亡。 本来,抗生素是人类抵御细菌感染类疾病的主要武器。但是,这种超级病菌几乎可以抵御所有抗生素。通常来说,超级病菌泛指一些耐药性细菌(简称NDM-1),它们能在人身上造成脓疮、毒疱,逐渐让人的肌肉坏死。普通的杀菌药物例如抗生素,对超级病菌都很难起到作用。病人往往因为无药可治,而引起炎症、高烧、痉挛、昏迷甚至死亡。

  这个所谓的超级细菌,其实只是一种抗生素的耐药菌基因而已,有很多专家都有很好的看法,我本不想再多说什么了。但是,一位网友希望,我再能解释一下,所以,就在这里赘述,专为他做一个解答。

  所谓NDM-1,翻译成中文叫做新德里金属β-内酰胺酶-1,有没有2或者3,我就不知道了,其实就是金属β-内酰胺酶的一种。什么是金属beta-内酰胺酶呢?

    金属β-内酰胺酶,属Bush分类3群,Ambler分类B类,该群酶最大特点是可以水解碳青霉烯类等抗生素,而对哌拉西林和氨曲南影响较小,其活性不被克拉维酸等β-内酰胺酶抑制剂所抑制,但可被乙二胺四乙酸(EDTA)所抑制。酶活性中心需金属锌离子的参与,故称为金属β-内酰胺酶。金属β-内酰胺酶可由染色体和质粒介导,可在铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、粘质沙雷菌、肠杆菌属菌、肺炎克雷伯菌、嗜水气单胞菌和不动杆菌等细菌中检出此类酶。我们平时所讲的β-内酰胺酶是一个大概念,包括所有β-内酰胺酶,如葡萄球菌等产生的青霉素酶、革兰阴性杆菌等产生的广谱β-内酰胺酶、AmpC酶、超广谱β-内酰胺酶等,金属β-内酰胺酶也属于β-内酰胺酶分类中的一个种类。

    那么,为什么β-内酰胺酶可以导致细菌耐药呢?因为包括青霉素和头孢菌素在内的各种β-内酰胺类抗生素,是我们目前最为常用的抗生素。各种β-内酰胺类抗生素的作用机制均相似,都能抑制胞壁粘肽合成酶,即青霉素结合蛋白从而阻碍细胞壁粘肽合成,使细菌胞壁缺损,菌体膨胀裂解。除此之外,对细菌的致死效应还应包括触发细菌的自溶酶活性,缺乏自溶酶的突变株则表现出耐药性。哺乳动物无细胞壁,不受β-内酰胺类药物的影响,因而本类药具有对细菌的选择性杀菌作用,对宿主毒性小。而带有β-内酰胺酶基因的细菌,可以合成β-内酰胺酶,从而降解抗生素,导致对抗生素的耐药。

    但其实,我们人类对于β-内酰胺酶是很熟悉的。比如,我国在《生鲜牛乳收购标准》中规定,生鲜乳中不得检出抗生素。然而就中国奶牛饲养环境而言,牛奶的绝对“无抗”较难达到,针对这种情况,市场上出现了“抗生素分解剂”,该分解剂可选择性分解牛奶中残留的β-内酰胺抗生素,其成分就是β-内酰胺酶。

    所以,NDM-1就是一种β-内酰胺酶而已,如果愿意,我们也可以用来生产无抗奶,而且还能逃过有关部门的检测。因为β-内酰胺酶可以添加到乳与乳制品中,起到掩蔽抗生素的作用,它还有一个好听的名字,叫做β-环状糊精(说实话,我真的佩服某些农业科学家,起这样的名字,别说养奶牛的农民,就是像我这样的非农专业的人,也很难知道它是否安全了)。但是由于该制剂的安全性风险未知,我国目前已经严禁所有乳制品生产企业在产品中β-内酰胺酶类物质。但目前的检测方法,比如ELISA法,只是针对金玉兰酶制剂的,而不能用于检测NDM-1等菌源性的,所以,把NDM-1当做一个农业高科技新产品来开发,也是有可能的。

    (但愿这只是一个笑话,而不要成为现实)

    北京大学免疫学系  王月丹  博士

    于学院路38号