藏文科普 | 与抗生素过招的百变细菌

　　撰文 / 唐娜，冯婕（中国科学院微生物研究所）

　　本文来自《知识就是力量》杂志

　　抗生素是20世纪伟大的医学发明，可以治疗各种由细菌性感染导致的疾病，自问世以来拯救了无数生命。但生物都是不断进化的，细菌也是一样。人类为了治病使用抗生素杀灭细菌，狡猾的细菌，便使出浑身解数，神出鬼没，试图对抗抗生素——这种现象就是细菌耐药。今天我们就来看一看，为了谋生存，诡计多端的细菌都会使用哪些伎俩。

　　面对抗生素 我天生耐药

　　我们细菌家族中的一些成员，由于自身的细胞结构或功能特点，天然具备对特定抗生素的耐药性。我们细菌的保守基因中还可能存在与耐药性相关的基因。当抗生素没有出现时，这些基因肩负着与耐药无关的功能，但当面对抗生素时，它们的存在就赋予了我们抵御抗生素的能力。

　　为了获得耐药性 我竭力改变自己

　　手段1：大门紧闭 严控输入

　　一些抗生素会借助外膜孔蛋白的作用进入细菌的细胞，为此我们会改变自身细胞的通透性，通过突变将编码孔蛋白的基因改变。

　　手段2：内部疏导 及时排出

　　一旦抗生素不幸进入我们的细胞，可以利用外排泵，将其主动转运出细胞，来降低胞内抗生素浓度。

　　手段3：乔装打扮 不被识别

　　当抗生素通过与我们细胞内特定靶标结合的方式来攻击我们，我们就可能发生突变，给抗生素靶标分子整容“变脸”，令其不被抗生素识别。

　　手段4：狭路相逢 重拳出击

　　我们细菌并非一味被动，也会向抗生素发起正面攻击，产生多种水解酶令其失活。

　　我们群策群力 努力提高耐药性

　　水解酶失活 全体获益

　　我们的细菌个体可以通过产生水解酶使抗生素失活，而当细菌在群落中使用“水解大法”时，不仅它自身可以逃过一劫，群落中其他原本瑟瑟发抖的细菌，也会因环境抗生素浓度下降而存活。

　　撑起生物膜“保护伞”

　　细菌在特定条件下可以形成生物膜，使整个群落聚集并包裹在一张由多糖、蛋白组成的膜状物之下，如同撑起“保护伞”，将抗生素阻隔在外。

　　敏感菌株接收到耐药菌株释放的信号分子，群落中不同菌种的耐药性整体提高，抗生素浓度下降

　　菌种间交流感应 互为补充

　　我们可以感应其他同胞分泌的各种化合物（信号分子），互补配合，调控基因表达，耐药能力大大提升。

　　科学家另辟蹊径 连环阻击耐药菌

　　面对拥有多种耐药能力的细菌，科学家们发起了连环狙击：

　　1. 研发新型抗生素，针对细菌生存的必需途径设计了一种酶抑制剂，不仅可以阻断其生长，杀死细菌，还可以激活宿主免疫反应，可谓双管齐下。

　　2.“以毒攻毒”，即遵循自然法 则，利用细菌的“天敌”噬菌体来治疗耐药细菌感染。

　　3. 对耐药菌跟踪追击，科学家采用人工智能和机器学习的方法，对耐药数据进行深度挖掘，建立由基因序列对抗生素耐药表型进行预测的方法，实现了细菌耐药的快速检测。

　　作为青少年，我们也应该为细菌耐药问题贡献一份力量，提高对细菌耐药性的认知，和家人一起正确、谨慎使用抗生素，避免细菌耐药性的蔓延。

　　藏文科普专区更多内容

　　已在“知识就是力量”微博

　　“藏文小科普”话题建立专区

　　感兴趣的小伙伴

　　也可以移步关注哦

　　《知识就是力量（汉藏文）》简介：本刊旨在普及科学知识、传播科学思想和科学方法、弘扬科学精神，为提高藏族群众科学素质服务，特别是向广大藏族青少年播种科学种子，启迪科学智慧，点燃科学梦想。