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    面对顽固的金黄色葡萄球菌,我们该如何突围?


    金黄色葡萄球菌简称金葡菌,最早于1880年,由苏格兰的外科医生Alexander Ogston从病人的脓疮中发现,因其菌落呈金黄色,菌体在显微镜下排列成葡萄串状而得名。它们广泛存在于自然界,常寄生于人和动物的皮肤、鼻咽喉、肠胃、痈、化脓疮口中,空气、污水等环境中也无处不在。目前金葡菌已经成为全球医院首要的致病菌。

                                                             

    金黄色葡萄球菌具有强大的破坏力
    金葡菌之所以呈金黄色是因为其菌体中富含具有抗氧化功能的类胡萝卜素,这种类胡萝卜素使金葡菌能够抵御由免疫系统产生的嗜中性粒细胞的侵袭,从而增强自身的防御能力。
    金葡菌能够分泌多种外毒素和酶类,如:
    肠毒素(包括A、B、C1、C2、C3、D、E及F八种血清型),可引发急性胃肠炎;
    溶血毒素:分α、β、γ、δ四种,能损伤血小板,破坏溶酶体,引起肌体局部缺血和坏死;
    杀白细胞素:可破坏机体的白细胞和巨噬细胞;
    血浆凝固酶:使血液或血浆中的纤维蛋白沉积于菌体表面或凝固,阻碍吞噬细胞的吞噬作用;
    脱氧核糖核酸酶:该酶能分解脓液中黏稠的DNA,使脓液变得稀薄,利于细菌在体内的扩散及毒素的吸收;
    此外,金葡菌还可以通过毒素和酶之外的机制来引发疾病。2019年11月04日哥伦比亚大学Alice Prince教授团队在Nature Microbiology上发表了题名为《Staphylococcus aureus small colony variants impair host immunity by activating host cell glycolysis and inducing necroptosis》的文章,发现金葡菌可以激活宿主细胞糖酵解并诱导坏死,损害宿主免疫,引发感染。

    抗药性的金葡(MRSA)-“超级细菌”
    1961年英国科学家Jevons首次报道分离出耐甲氧西林的金葡菌(MRSA)。MRSA除对甲氧西林耐药外,可通过改变抗生素作用靶位,产生修饰酶,降低膜通透性等不同机制,对其它所有与甲氧西林相同结构的β-内酰胺类和头孢类抗生素,以及氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、氟喹喏酮类、磺胺类、利福平等均有不同程度的耐药。MRSA唯对万古霉素敏感,但自2002年以来也已发现一些耐万古霉素的病例,至今MRSA感染几乎遍及全球,成为医院内感染及社区感染的重要病原菌之一,被称为“超级细菌”。

    面对金葡菌,人类绝不会坐以待毙
    破坏金葡菌的生物膜,发挥杀菌作用
    生物膜是由细菌在其分泌的黏液(粘多糖)内形成的结构。生物膜中的多糖物质可以阻碍抗生素的渗透,使进入生物膜内部的抗生素大大减少,降低药效。生物膜的存在也是金葡菌对抗生素产生抗性的原因之一,因此从清除生物膜角度开发新药也是一种必要的途径。
    2020年1月由Makrina Totsika副教授和博士生Anthony Verderosa在顶级传染病杂志《Antimicrobial Agents and Chemotherapy》上发表的题名为“Nitroxide Functionalized Antibiotics Are Promising Eradication Agents against Staphylococcus aureus Biofilms”的文章,他们通过氮氧化物CTEMPO(4-羧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基氧基)与环丙沙星的共同给药改善了抗生素对金葡菌的生物膜根除活性。

    益生菌有望抑制金黄色葡萄球菌
    近年来益生菌被广泛用于调节因菌群失调引起的不良症状。Piewngam等人2018年10月在Nature期刊上,发表标题为“Pathogen elimination by probiotic Bacillus via signalling interference”的文章。指出口服益生菌可通过干扰金葡菌的群体感应来消除其在肠道的定植,进而降低金葡菌的感染几率。他们通过色谱和质谱技术,鉴定芽孢杆菌抑制金葡菌群体感应系统的特定物质:一种特殊类型的称为芬荠素(fengycin)的脂肽。科学家们通过在小鼠肠道植入金葡菌,并用枯草芽孢杆菌进行干预。结果发现每两天服用一次产芬荠素脂肽的芽孢杆菌,就能消灭小鼠肠道中的金葡菌。

    噬菌体有望治疗金黄色葡萄球菌
    噬菌体是细菌的天然病毒掠食者,被发现并应用已经超过一个世纪,包括用于治疗耐药性金葡菌引发的感染。但作为一种细菌病毒,人们始终担心它的安全性。
    近日,澳大利亚悉尼韦斯特米德医学研究所传染病和微生物学中心Jonathan R. Iredell等人于2020年2月在Nature子刊在线发表题为“Safety of bacteriophage therapy in severe Staphylococcus aureus infection”的文章,该团队对13例严重金葡菌感染患者进行辅助性静脉注射金葡菌噬菌体AB-SA01治疗的安全性研究。结果表明特定条件下的噬菌体疗法是安全的,并且发现AB-SA01对大多数金葡菌高度敏感,能够在一周内从血液中清除金葡菌的DNA。

    微生态平衡与健康
    世间万事万物都是相生相克的,在抗菌物质普遍使用的今天,超级细菌也将层出不穷,我们不可能彻底消灭某种细菌,也不可能阻止超级细菌的产生,只能通过生物安全防控手段及正确的使用抗菌物质,减缓超级细菌的产生速度,同时加快开发新的抗菌物质的步伐,以实现一种相对平衡的共处模式。

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