“今天接到了很多中國記者的電話。”論文通訊作者、哥德堡大學抗生素耐藥性研究中心主任和薩爾格學院教授Joakim Larsson告訴南方周末記者,他沒想到自己的研究受到如此多關注,這兩天頻頻接到來自中國媒體的突然訪問。
前幾天,一則《呼吸的痛!北京等地霧霾中發現耐藥菌》的消息,剛剛把這位國外的科學家卷入中國的輿論風波。
盡管研究者很意外,但這篇今年10月發表在Microbiome雜志上的文章,無疑十分敏銳地戳到了公眾的痛點。
在題為《人類、動物和環境耐藥基因組構成》的論文中,哥德堡大學的研究人員從人類、動物和全世界不同環境收集的總共864種DNA樣品中尋找細菌中的耐藥基因。其中有350份樣本取自人類,145份樣本取自動物以及369份樣本取自外界環境。引發公眾大為關注的是他們選取了來自北京的14份空氣樣本。
結果發現,北京霧霾的空氣中含有平均64.4種耐藥基因,其中一種耐藥基因抵抗的是現在臨床應用最為廣泛的碳青霉烯類抗生素。碳青霉烯類抗生素是是治療肺炎克雷伯菌(常見的腸道細菌)引起的危及生命感染的最后手段,被廣泛應用在呼吸系統感染、敗血癥等病癥上,是治療嚴重細菌感染最主要的抗菌藥物之一。
這一結論在網絡上瘋狂被轉發,一個最早發布消息的公眾號一天時間就獲得了十萬以上的閱讀量。——在消息的傳播中,人們擔心污染的城市空氣或是耐藥細菌的傳播途徑。不過,這可能是一種誤讀。
課題的研究人員和相關學者都對這一結果表示并不意外。
“總體上沒有意外,我們早就知道耐藥基因分布在環境的方方面面。”Joakim Larsson告訴南方周末記者,“但沒想到在空氣樣本中耐藥基因的種類有這么多。”
他們最初選擇了美國紐約和加州圣迭戈家庭、辦公室、醫院三處的空氣樣本,檢測結果和北京相比:空氣所含的抗生素耐藥性基因的數量上,紐約、加州和北京相當,而在種類上,北京更多。但因為美國樣本的數據量不足,無法得出結論,最終研究并沒有將之包含在內。
為什么選擇北京,理由比大家想象的都要簡單。
“我們大部分的數據是從公共數據庫中獲得的,北京霧霾的數據是僅有的在開放數據庫中可以取得、且數據質量達到我們分析要求的,所以選擇了北京。”Joakim Larsson說,他們并沒有親自來北京來取樣。樣本時間是2013年1月10日到14日,南方周末記者查詢發現,那幾日北京PM2.5指數瀕臨“爆表”,空氣質量持續六級嚴重污染。
不過,研究結論也說,到現在為止,空氣傳播作為耐藥性傳播的途徑,還缺乏更充分的研究。
空氣中的耐藥基因
“任何環境都有耐藥菌存在,甚至南極和西葴高原。耐藥有背景值,空氣污染嚴重地方,顆粒含量髙,攜帶細菌也多,其中耐藥菌也高,任何顆粒物吸入人體,都存在風險,因為含各種成份,包括細菌、病毒等。”長期研究抗生素和環境污染的中科院廣州地球化學研究所研究員應光國對南方周末記者說。
Joakim Larsson解釋,空氣中大部分成分是無機物,但有少部分微生物,這些微生物中可能存在耐藥性,由于空氣的流動性,地面上的微生物和副產物都會釋放到空氣中,所以中國和美國的空氣中,都檢測到了類似的耐藥基因,但他們也并不知道這些耐藥基因究竟是從哪來的,因為“環境中廣泛存在”。
中科院微生物所研究員朱寶利也有類似的說法,“耐藥菌一直在空氣里,霧霾濃度高,檢測肯定會更多。況且中國本身耐藥細菌分布就比其他國家多。”
論文中指出,他們發現被藥廠排放所污染的環境,攜帶的抗生素耐藥基因含量最高。不過,Joakim Larsson也推測,這可能源于“污水處理廠”,他們正在歐洲做相關的研究,希望能采集附近的空氣,探究空氣中的耐藥性細菌如何傳播。
中國學者也做過霧霾和細菌的相關研究。2014年清華大學生命學院朱聽課題組在《環境科學與技術》雜志上發表《嚴重霧霾天氣中北京PM2.5與PM10污染物中的可吸入微生物》論文,指出北京大氣懸浮顆粒物中包含1300多種微生物,在這些微生物中,細菌占八成以上,另外還有少量的古菌和病毒。
事實上,人們治療疾病的抗生素大多來自于微生物,比如青霉素就是來自于土壤中的一種青霉真菌。“學界有一種觀點認為,自然界中,微生物之間鏖戰不休,抗生素與耐藥基因都是它們自然演化出來的攻防手段,無所謂好壞。只要有抗生素的選擇壓力,就會篩選出耐藥基因,這是大自然的辯證法”,美國伊利諾伊大學微生物系博士傅賀評論道。而這樣的耐藥菌株是否能通過空氣傳播并致人感染疾病,還需要研究和病例來證實。
根據世界衛生組織解釋,微生物的耐藥性,通常是隨著基因變化而逐漸發生的一種自然現象。但抗菌素的誤用和濫用會加快篩選細菌的耐藥性。
許多地方存在對人和動物誤用或濫用抗生素問題,抗生素的使用往往未獲任何專業監督。例如有人使用抗生素治療流感和普通感冒等病毒性感染,或使用低劑量的抗生素用作牲畜和魚類的生長促進劑(添加劑)。
“在人類、動物、食物和環境(水、土壤和空氣)中,有些微生物對于抗微生物藥物具有耐藥性。這些微生物可以在人與動物間傳播,也可在人際傳播。感染控制做得不好,衛生條件不具備,以及處理食物不當,都會助長抗微生物藥物耐藥性的傳播。”世衛組織解釋。
耐藥性和致病性是完全不同的概念
“首先,我們要知道這到底是不是一個問題。”Joakim Larsson說,現在人們沒有必要對提到的北京霧霾樣本中的耐藥基因有任何恐慌,目前的研究還不能說明任何問題。
他解釋,北京霧霾樣本中檢測出的抗生素耐藥基因是使細菌對抗生素產生耐藥性的基因,只會存在于細菌里,并不會使人類對抗生素產生耐藥性。其次,他們的研究并沒有檢測這些細菌是死的還是活的,因為空氣中很多細菌壽命很短,這意味著不會對人有健康威脅。
Joakim Larsson總結,只有三個條件同時具備,耐藥基因的細菌才令人擔憂:一是證明這種細菌屬于可以引發疾病的細菌;二是這種細菌在空氣中具有活性;三是這種細菌在空氣中大量存在。但目前,這三個條件沒有一個被證明。
“發現耐藥基因,不等于發現耐藥菌;不是有耐藥細菌就會讓人感染。樣本采集的是DNA,但是目前沒有檢測到活細菌。當然,可能細菌死掉了,基因還飄散在外,成為游離的DNA;另外,即使在活細菌內有這個基因,基因也是受到嚴格調控的,這里還有很多環節、變量。”傅賀分析到,“即使有人不幸感染了,人體還有強大的免疫系統(包括各種免疫細胞)以及共生的微生物群系,它們是我們健康的最終守護者”。
北京市衛計委也在25日晚間作出回應稱,“細菌的耐藥性和致病性是完全不同的概念。耐藥性的增加不意味著致病性的增強。
北京市衛計委在回應中寫道:在環境中有大量的細菌存在,不僅在空氣中,在囗腔丶鼻腔、呼吸道、胃腸道,都存在細菌或真菌,它們對人體是沒害的,大量細菌和我們是共生共存的關系。“人體自身具有免疫力,這些細菌大多數對正常人沒有致病力,甚至有些細菌是有益的。”
讓我們來解決地上的問題吧
“抗生素的濫用助長了耐藥細菌的蔓延,這是不爭的事實。”傅賀說。如果微生物(如細菌、真菌、病毒和寄生蟲等)在暴露于抗微生物藥物(如抗生素、抗真菌藥、抗病毒藥、抗瘧藥和驅蟲藥)時發生改變,經過自然選擇,就會出現耐藥性。結果是,藥物失去效果,體內的感染持續不斷,進而加劇傳染他人的風險。“而且選擇壓力越大的地方,耐藥基因就越普遍,比如醫院和養殖場。”
“這很重要,即便霧霾里致病菌再多,都不如醫院里多,少呼吸霧霾,不如少去醫院。”一位微生物學研究者形象地說。
Joakim Larsson也表示,他們的研究結論仍引發了人們對于高劑量抗生素排放對人類健康危害的擔憂。他希望能促進人們采取降低排放的行動,并對藥廠排放在抗藥性產生和傳播中所起作用進行深入研究。
幾乎每個國家都存在抗生素耐藥性問題。根據世衛組織的報告,在有些國家,由于耐藥性,碳青霉烯類抗生素對半數以上接受治療的肺炎克雷伯菌感染患者無效。目前已在至少十個國家(澳大利亞、奧地利、加拿大、法國、日本、挪威、斯洛文尼亞、南非、瑞典、英國)證實,作為用于淋病的最后藥物手段(第三代頭孢菌素類抗生素)治療失敗。
“新的耐藥機制出現并在全球傳播,威脅著我們治療普通傳染病的能力,導致長期患病、殘疾和死亡。若無有效的抗生素,重大手術和癌癥化療的成功率也會受到影響。”世衛組織提醒,耐藥細菌的蔓延是全球公共衛生問題,各國都要協作努力控制。
“碳青烯霉類是一類重要抗生素,近年我國臨床環境此類耐藥呈上升趨勢,都與用藥有關。”應光國說,隨著抗生素使用,出現耐藥現象是自然規律。但我們要慎重用藥,減慢其耐藥基因出現或傳播的速率。
這可能才是相關部門可以著力的地方。
(南方周末實習生薄昱對本文亦有貢獻)