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        健康與生活技術與應用

        消失的微生物 第十五章 抗生素的冬天 第二節

        發布人:奧姆龍   時間:2021-04-20   閱讀:888

               在落基山上,我們有一間小屋。它坐落在崇山峻嶺之間,同圍是開闊的山谷。這片山脈海拔較高,一年到頭有9 個多月的時間都是白雪皚皚,即使在盛夏也有零星的冰雪殘 留。山上的樹木郁郁蔥蔥,越往上走越發稀疏,到了山頂幾乎全是巨石。這是一片雄偉的山地,層巒疊嶂,似乎與天地 齊壽。不久之前,這片森林還非常茂密,長滿了各種不同年齡的樹木,生機勃勃。挺拔的柏樹有60多米高,仿佛一支支長矛直刺天空,周圍是根樹、藍云杉和成片的白楊。目力所及,到處都有新生的樹苗伸出枝干,它們的枝條上還是柔 嫩綠的松針。大約10年之前,一種松甲蟲入侵了這個山谷。當然,很可能它一直都生活在這里,只是一直受制于冬天的酷寒而沒有泛濫?,F在,隨著氣候變暖,它們終于得勢,于是吞噬了整片森林。九成的樹木都死掉了,只等待著被一場野火燒 為灰燼。
               落基山脈上發生的這些事情與本書描述的“消失的微生物假說”有著驚人的相似性——前者可以視為后者的一個隱喻。如同松甲蟲,人類的病原體時時刻刻都環繞在我們身邊,但是它們的傳播卻取決于特定的條件。比如,它們在個體之間是否易于傳播?它們在宿主里的密度如何,宿主有多么易感?整個人群有多么健康?當人體里的整個微環境發生變化的時候,微生物的多樣性喪失的時候,會有什么后果? 如果失去的是“關鍵物種”,情況又會如何?
               20世紀50年代早期,人們還沒有發現艱難梭狀芽抱桿菌與抗生素使用引起腹瀉之間的關聯。那個時候,瑪喬麗?伯浩夫(Marjorie Bohnhoff)與C.菲利普?米勒(C. Phillip Miller)進行了一系列實驗來研究腸道微生物群落——當時的術語還叫“正常菌群"(Normal Flora)- 在抵御致病細菌中的作用。他們的假設是腸道微生物群落起著保護作用。他們給小鼠喂食腸炎沙門菌,這是一種會感染小鼠與人類的病原體。當他們將細菌喂給正常小鼠的時候,需要10萬個細菌才可以感染一半的小鼠。但是,如果先讓小鼠口服攝入一次鏈霉素,隔幾天再喂以沙門菌,這次僅僅需要3個細菌就足以感染它們。這不是10%或者20%的差別——這是3萬倍的區別。微生物世界就是這么神奇。
               米勒與他的同事們又做了進一步的研究,發現這種效果不僅僅局限于鏈霉素。其他的抗生素,包括青霉素也會引起這種效果。即使是抗生素使用數周之后,這些動物依然很容易被少量微生物感染。在這之后的60多年里,許多研究人員都證實并拓展了他們的發現。在小鼠身上,接觸任何一種抗生素都會使它們更容易被細菌感染,有時甚至會喪命。那么,在人類中是否也會發生同樣的情況呢?
               1985年,芝加哥暴發了一次嚴重的沙門菌感染。超過16萬人生病,數人喪命。這種在局地暴發的大規模疾病是什么原因造成的呢? 一般來說,無非是水源或牛奶出了問題。芝加哥市政供水有著嚴格的管理措施,它受污染的可能性不大。此外,有些病人根本不住在城市——他們生活在郊區,那里有著獨立的供水系統。
               于是,懷疑的目光轉向了牛奶一一細致的檢查證明,情 況確實如此。一家連鎖超市里出售的廣受歡迎的“超市優選"牛奶成為重點懷疑對象。幾天之內,人們就查明了這種牛奶正是沙門菌暴發的源頭,而這些牛奶都來自同一家奶制品加工廠。該工廠由于這樁重大公共安全事故被告上法庭,我作為受害者委派的專家造訪過它們的生產車間。長達數千米的供料管道在其中穿梭,匯合到巨大的奶罐。每周的產奶量達到了 378萬升。
               不過,與本書主題最相關的一個插曲在于,當時美國衛生部研究了 50位受害者與50位未受感染的對照組,他們問了一個簡單的問題:在生病之前的一個月里,您是否服用過抗生素?結果發現,那些在過去一個月里服用過抗生素的人比那些僅喝了牛奶但是沒有服用過抗生素的人患病的概率高 了5.5倍。
               正如伯浩夫與米勒在幾十年前的實驗表明的那樣,接觸抗生素使得人們更易受沙門菌感染。在第十三和第十四章,我描述了間歇性抗生素處理實驗:小鼠在出生之后多次服用了抗生素,最后一次是在第40天,但是我們發現,它們的腸道微生物到了第100多天仍然沒有復原。芝加哥居民不能指望醫生告訴他們服用抗生素會增加細菌感染,特別是沙門菌感染的風險。那么其他的醫藥衛生職業者是否會告訴你呢?不會。但是,因抗生素使用而更容易受到新的感染卻是一個潛在后果。
               這里,我們不妨來討論一個貫穿本書的核心問題:抗生素的使用是如何長期影響我們的腸道微生物?在過去,我們依賴于“指示性”微生物來識別整體的微生物種群。比如,我們利用地面水體中的大腸埃希菌來指示大范圍的糞便污染。
               2001年,我在瑞典的同仁及好友拉爾斯-英格斯朱安德 (Lars Engstrand)醫生邀請我參與了一項研究抗生素的使用對人類腸道與皮膚上的細菌有何影響。我們利用易于培養的兩種常見細菌作指示菌——糞腸球菌(Enterococcusfecalis)作為腸道微生物的指示菌,表皮葡萄球菌(Stg ylococcus epidermidis)作為皮膚的指示菌。我們試圖回答的問題是:攝入大環內酯類抗生素是否會導致身體其他部位的耐藥性菌株增加?我們選擇了克拉霉素作為代表進行研究,因為它是治療幽門螺桿菌常用的藥物。不幸的是,實驗結果是肯定的。在受試對象接觸抗生素之前,他們身上只有很少量的耐受大環內酯類的糞腸球菌及表皮葡萄球菌,含量與對照組相當。當受試組接受了抗生素之后,情況變得明顯不同了。很快,無論是在腸道內還是在皮膚上,耐受大環內酯類藥物的細菌的數量都有所上升,而對照組卻沒有什么變化。不過,我們關心的主要問題是,抗生素攝入停止之后,由它引起的耐藥細菌的增加會持續多久。結果也令人警醒。對于接受了抗生素的受試組,我們在3年之后仍然可以檢測到耐藥的糞腸球菌,4年之后仍然可以檢測到耐藥的表皮葡萄球菌——我們的實驗到此就結束了,所以我們并不知道在這之后這些耐藥細菌是否依然活著。一周的抗生素處理留下的耐藥細菌居然可以存留多年,而且是在離抗生素的靶標那么遠的身體部位——這著實令人震驚。
               我們還想探究的是,在實驗之初與3年之后,細菌是否一樣?它們有沒有被同一菌種里新的菌株替代?利用DNA 指紋技術,我們發現,在實驗之初,每個對照組都有好幾株不同的糞腸球菌,這些在3年之后依然存在。不過,在接受了抗生素的實驗組,原有的菌株消失了,新的菌株出現了。在為期3年的研究里,新的DNA指紋不斷出現。這也就是說,我們不僅在選擇耐藥細菌(它們會殘留于體內或體表),同時也破壞了原有的糞腸球菌種群。我們無法確定的是,這些新的菌株是一直就作為少數派存在,還是新近獲得的——無論如何,一周的抗生素使用對我們體內“指示性"微生物中特定菌株的穩定性留下了長期的、意料之外的影響。
               不過,我們的研究無法回答這種改變是否一定導致疾病。即使確實有影響,我推測,對大多數人、在大多數情況下影響也不大。但我們不知道對數以億計的人所使用的數十億份抗生素的累積作用。廣泛的治療當然提高了耐藥基因的總量,包括那些從我們體內的友好微生物“跳躍”到病原體里的基因。但是,對小鼠喂食沙門菌的實驗、芝加哥暴發的沙門菌疫情與最近日漸流行的艱難梭狀芽抱桿菌都表明,抗生素治療使得我們對病原體更加敏感。這是我們改變了體內生態系統帶來的另一個隱患。


        網絡轉載《消失的微生物》作者馬丁?布萊澤。

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