「無敵星星」抗生素為什麼會失效？細菌的抗藥性是如何發生的？

• 編譯／Fisher Wang

你是否曾經在看古裝劇時想過，過去的人好像都活不久？日劇「仁醫」，就描述身為醫生的主角穿越時空回到過去，在江戶時代利用現代的醫療知識，並提煉出了「盤尼西林」，才得以拯救民眾於各種疾病之中。

真實歷史上，在 20 世紀初以前，即使在工業化國家出生，平均預期壽命也才 47 歲，這是因為那時的人們無法根治任何由細菌所導致的感染或傳染病，包括知名的黑死病（鼠疫）、麻風病、梅毒、霍亂、結核病等等，都帶走了許多生命。

盤尼西林在 1928 年被發現後，抗生素大約在 1940 年代開始被大量使用，從此開啟了抗生素的黃金年代，同時也替人類的存活與發展開啟了一座新的大門。

吃了無敵星星就能獲得無敵時間。圖／ytimg

有了抗生素，人類似乎就像吃了「無敵星星」。

抗生素是一種可抑制細菌生長或殺死細菌的藥物，在我們的生活中經常會接觸到。當身體裡的細菌被殺掉，身體的感染自然也會減緩。但是，抗生素的使用還是有風險，這個風險就是所謂的「抗生素抗藥性」（antibiotic resistance），而為了避免風險，你肯定聽過醫生苦口婆心的叮嚀──「這幾天份的藥一定要全部吃完」。

抗生素一開始就是微生物間的武器

只要有生物存在，就會自動形成生態競爭與平衡的現象，即使在微生物的世界中也不例外，抗生素這類的化學物質便是這些微生物們彼此平衡的重要角色。微生物、真菌會產生代謝產物，以抑制其它微生物生長、生存。微生物將抗生素作為武器，藉此攻擊與壓制其他微生物，以保有最大的生存空間和食物。

微生物之間的戰爭早就開打了。圖／pixabay

這場屬於微生物之間的戰爭早已經開打超過十億年了。有些細菌天生就對某些抗生素具有抗藥性，這也就是不同抗生素適用於不同感染的原因之一，例如：萬古黴素不能殺死大腸桿菌，而甲硝唑不能殺死引起百日咳的百日咳博德特氏菌等。

因此簡單來說，細菌對於抗生素有抵抗機制、或逐漸發展抵抗能力，其實滿正常的。

為什麼提到抗藥性，都要提抗生素濫用？

那為什麼我們還要擔心抗生素濫用的問題呢？這是因為我們今天使用的抗生素，大多數是以細菌和真菌自然產生的抗生素作為基礎開發的。如果細菌不曾遭遇抗生素，抗藥性的機制有可能會逐漸失效；但是現在，因為人類過度使用抗生素，細菌在環境裡面不斷遇到抗生素，有抗藥性的細菌就會因此被篩選留存下來。

具有抗藥性的微生物就會透過這個過程變得更多，人類使用抗生素所能達到的效果也就相對下降。

如果不遵循使用規則，會讓對有抗藥性的細菌越來越多喔。

所以，看醫生時，醫生常在開藥時叮嚀我們要吃完抗生素，不是因為沒有吃完會影響身體免疫系統，而是因為你不把抗生素吃完，就無法完全殺死體內的細菌而不留活口。而被篩選下來、留下 1% HP 的細菌，恰恰有可能存有較能抵抗抗生素的基因突變，長此以往，就是在協助篩選、留下有抗藥性的細菌。

另一方面，本來只有部分細菌對某些抗生素具有抗藥性，但是因為人類在人體與環境中過度使用抗生素，使得以前被某些能被抗生素殺死的細菌，透過「基因突變」以及「水平基因轉移」的方式，而變得對那種抗生素產生抵抗力。也就是，細菌的基因自然而然突變了，所以不再受到抗生素的影響；或是細菌與細菌之間透過互相接觸而把能夠抵抗抗生素的 DNA 轉給其他細菌。

抗生素抗藥性：現代醫藥學的最大威脅

不當使用抗生素的結果，就是細菌變得越來越強了！甚至出現了可以抵抗多種抗生素的「超級細菌」，這次換細菌吃了無敵星星。在這樣的環境中，人類感染到具有抗生素抗藥性細菌的機會增加，這可能導致更多種類型的併發症、住院時間延長，且更容易死亡。儘管藥商與科學家不斷在尋找新的抗生素來抗衡具有抗藥性的細菌，但細菌不僅擅長適應各種環境，進化的速度也非常迅速。這就是為什麼抗生素不能亂吃，也不應該把抗生素的使用當作理所當然。

聯合國在 2016 年時曾經召開高峰會，討論抗生素抗藥性問題，並認為這已經成為「現代醫藥學的最大威脅」。參與的 193 個會員國也簽署了宣言，希望可以藉由這個行動鼓勵社會多進行抗生素相關研究，發展出新的抗生素，以減少現有細菌具有抗藥性的可能；同時，也希望大家透過這樣的宣示，能夠意識到持續使用抗生素會對人體和動物產生的重大風險與威脅。

乖乖把藥吃完可能可以成為救世英雄喔。圖／pexels

希望下次大家看醫生吃藥的時候，都可以遵照醫生指示使用，不要擅自決定少吃一點或是縮短療程，你的一個小小舉動，也可以減緩人體免於超級細菌的侵害呢。

參考資料

1. The conversation: We know why bacteria become resistant to antibiotics, but how does this actually happen?
2. 維基百科：抗生素濫用
3. 維基百科：抗生素抗藥性
4. Adedeji, W. A. (2016). The treasure called antibiotics. Annals of Ibadan postgraduate medicine, 14(2), 56.
5. Gottfried, J. (2005). History Repeating? Avoiding a Return to the Pre-Antibiotic Age.
6. 馬偕紀念醫院 抗生素的愛恨情仇