在抗擊疫情的戰斗中,我們的對手不光是新冠病毒,還有其他的病原微生物,它們也能推波助瀾,導致合并感染,加大整個治療過程的難度。病原真菌就是其中重要的一員。
其實,這并不是病原真菌在歷史舞臺上首次登場。在人類對抗病毒的漫長戰爭中,給人類健康造成巨大威脅。2019年4月6日,美國《紐約時報》就 以“致命真菌,治療無解”作為引子,報道了一種名為“耳念珠菌”的真菌。這種真菌能讓大約半數的感染者在90天內死亡,最終死亡率達到60%,且目前仍無特效藥物。
最令人費解的是,這種真菌在世界各地像是“商量好了”一樣同時出現,而它們從籍籍無名到橫掃全球,所用時間不過是短短十年……
耳念珠菌可引起侵襲性念珠菌病,如念珠菌敗血癥、心包炎、泌尿道感染和肺炎等。由于具有多重耐藥性、致死率高、感染診斷困難,耳念珠菌被稱為“超級真菌”。目前,美國疾病控制與預防中心已將耳念珠菌列入“緊急威脅”名單。
實驗室培養皿里的真菌(圖片來源:Beobachter)
耳念珠菌在2009年首次發現于日本東京都健康長壽醫療中心。當時,醫護人員從一名70歲的日本婦女耳道中采集到了這種之前從未被記錄的念珠菌屬物種。真正讓耳念珠菌開始進入大眾的視野,始于2016年在英國皇家布朗普頓醫院集中暴發的感染事件。當時,該院一下子出現了72名感染病例,ICU也因此關閉了長達兩周之久。由于院方初期對情況的嚴重程度估計不足,因此沒有在第一時間對社會公開院內情況。然而,事后披露的情況顯示,早在媒體大規模介入報道之前的數個月,該院已經在內部發出過相關警報,并嘗試對疫情出現的區域進行除菌操作。
此后,多國都暴發了耳念珠菌感染引發的重癥案例,其中尤以西班牙巴倫西亞大學醫院發生的大型感染事件最為慘烈。這家擁有992張病床的大型醫院在當時總共出現了 372名感染病例,其中85人出現念珠菌菌血癥,41%的人在30天內死亡。
目前,最令研究人員感到費解的是,該種真菌的神秘起源及其在全球的傳播路徑。
鑒于最早的病例報告于亞洲,最初科學家推測亞洲出現的毒株引發了全球其他地區的疫情。然而,對采集自南亞、委內瑞拉、南非和日本的毒株進行遺傳信息比對后,研究人員驚奇地發現它們屬于4個獨立的分支,彼此之間不存在繼承關系。
進一步的基因比對結果顯示,這4個分支在數千年前從同一個祖先處分離出來,并在世界各地的環境中以無害菌落的形式存在著,直到2009年前開始同時出現耐藥性菌株。也就是說,流行于全球各地的耳念珠菌幾乎是同時出現在不同地方,幾種菌株分別在各地獨立演化,且它們之間平行傳播的可能性很小。到底是什么原因讓它們像“商量好了”一樣一起冒出來為禍人間呢?
遺憾的是,確切的原因目前仍然不得而知……以耐藥細菌的情形作為參考,最初研究人員很自然地認為,抗真菌藥物在臨床治療上的過量使用是造成真菌出現耐藥性的主要原因。但是,臨床上治療真菌感染的藥物種類盡管不多,但致命性的真菌感染其實發病率很低,且抗真菌藥的應用場景和抗藥性問題暫時也不如細菌普遍。
那么,如果這“鍋”不讓濫用抗真菌藥來背,又該誰來背呢?確切的答案還難以知曉,然而用于殺滅植物真菌的農藥很可能是背后的真實原因。
真菌不光可能危害動物健康,同樣會危害植物正常生長,所以栽培很多農作物時都需要定期殺滅土壤中的致病真菌。與抗生素的名目繁多不同,抵抗真菌感染的藥物種類很少,并且絕大多數都是唑類化合物。而殺滅植物真菌的農藥同樣含有與唑類化合物類似的結構,這就導致自然環境中的真菌很可能在農藥的作用下發生耐藥性突變,一旦感染人體,與農藥結構類似的抗真菌藥物也就無法發揮作用了。
未來,除了要進一步探究真菌耐藥性與抗菌藥物、農藥間的關聯性,開發抑菌機理迥異的新型抗真菌藥同樣迫在眉睫。然而,由于真菌和人類細胞同屬真核細胞,兩者間存在諸多聯系,對真菌細胞有殺滅作用的藥物也往往會傷害人體正常細胞。人類目前僅能從人體正常細胞與真菌細胞有限的幾個不同之處出發,來設計抗真菌藥物。不幸的是,這些藥物中的大部分已經不能有效殺滅耐藥性菌株了。
不過,有不少學者提出人類仍然可以從抗真菌農藥中尋找靈感,這是因為還有若干種農藥可以在有效殺滅真菌的情況下保持較低的人體毒性,而這些農藥中的相當一部分至今仍處于殺菌機理并未完全解明的狀態。從這些抗真菌農藥中尋找藥物設計靈感的思路,不失為一種合理的選擇。
真菌、細菌和病毒,傻傻分不清
首先,從結構上來說,病毒最簡單,細菌次之,真菌要比細菌更加復雜。
病毒要是人力平板車的話,那細菌起碼是電三輪,真菌可能就是最低配的小汽車了。
其次,三者都可能導致人類患上疾病,但治療時需要采取不同的方式。大部分抗生素都只針對細菌感染,病毒性疾病需要用抗病毒藥物來治療,而真菌感染也有相對應的抗真菌藥物。
最后,雖然三者中都有不少危害人類健康的大敵,但是三者中也都有人類生活不可或缺的盟友。多種真菌在釀造和發酵工業中不可或缺,很多細菌對人類消化和生物圈的物質循環有重要作用,病毒中也有噬菌體可以協助人類殺滅細菌或者幫助人類進行蛋白質合成等。
來源: 江蘇領導干部和公務員科學素質手冊
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