
前段時間,武漢大學確診1 例霍亂病例,讓仍處在新冠疫情期間的人們再度繃緊了神經。其實我們大可不必如此恐慌,一來霍亂的罪魁禍首是霍亂弧菌,我們可以用抗生素來對付它。二來霍亂弧菌主要依靠被污染的水源傳播,只要城市的污水處理系統正常工作,大家養成良好的衛生習慣,一般不會造成大規模流行。
話雖如此,霍亂畢竟屬于甲類傳染病,全球每年仍有多達300 萬~500 萬人被感染。霍亂弧菌一旦成功進入小腸,便會分泌腸毒素,導致急性腹瀉。如果患者沒有及時使用抗生素,短時間內就可能因嚴重脫水和腎功能衰竭而死亡。目前全球每年死于霍亂的人數最高可達13萬,我們絕不能掉以輕心。
除了抗生素,疫苗也是對付霍亂的有力武器。目前市場上的霍亂口服疫苗大都是用滅活的霍亂弧菌制成的,對免疫系統的刺激力度不夠,需要連續服用兩次,每次間隔14 天才能見效,來不及對付突發疫情。還有一種用低毒的活細菌制成的霍亂疫苗,雖然對免疫系統的刺激性很強,但所用菌株太老了,對今天仍在流行的霍亂弧菌起不到什么作用。
此外,現有疫苗雖然對身體健康的成年人效果不錯,但對那些免疫系統尚未發育健全的嬰幼兒則效果欠佳,而后者正是霍亂最大的受害者。
幸運的是,科學家們沒有放棄,仍在努力研發新的疫苗。2022 年6 月13 日出版的《科學·轉化醫學》雜志刊登了兩篇論文,介紹了兩種處于研發早期階段的新型霍亂疫苗,其思路和現有的霍亂疫苗存在根本性差異。
第一種疫苗用的是基因工程改造菌株,來自哈佛大學醫學院。研究人員想通過改造霍亂弧菌的基因組,研發出一種低毒、高效的活疫苗。初步實驗表明,經過遺傳改造的活菌株確實能夠迅速在實驗兔子的小腸里繁殖開來,而且沒有導致腹瀉,其安全性滿足了疫苗的最低要求。接種后的第二天,負責實驗的科學家給這批兔子服用了高毒性的霍亂弧菌,他們意外地發現,凡是事先接種過基因改造活疫苗的兔子均得到了一定程度的保護,其病情的發展速度慢了很多,這就給抗生素的使用爭取到了寶貴的時間。
相比之下,那些沒有接種疫苗的兔子在服用霍亂弧菌后的30 小時之內便已全部死亡了。
第二種疫苗更加神奇,居然來自乳品行業常見的乳酸乳球菌。美國麻省理工學院(MIT)的一群科學家原本打算用這種細菌來加快霍亂的篩查速度,因為經過改良的乳酸乳球菌一旦遇上霍亂弧菌,就會讓患者的排泄物顏色發生變化。但是,當科學家們用小鼠做實驗時,意外發現乳酸乳球菌不僅可以讓小鼠的糞便變色,還能防止小鼠得病。經過一番研究,科學家們意識到霍亂弧菌怕酸,而乳酸乳球菌一旦進入小腸便會不斷地分泌乳酸,從而抑制了霍亂弧菌的生長。
目前這兩種新型霍亂疫苗都還處于研發的早期階段,我們需要耐心等待。但值得注意的是,這兩種疫苗都不是傳統疫苗,而是屬于益生菌的范疇。它們都不會動員免疫系統殺死霍亂弧菌,而只是通過抑制病菌的生長,從而達到減輕癥狀的目的。
無獨有偶,來自南丹麥大學的微生物學家比吉特·卡里普利提斯博士通過對一種新型抗生素的研究,為這個思路提供了另一個絕佳案例。
對生物學有點了解的讀者都應該知道,病菌對抗生素產生耐藥性的理論基礎就是達爾文的進化論。按照這個理論,如果沒有耐藥性的病菌都被某種抗生素殺死了,那么獲得耐藥性的病菌就會借機大量繁殖起來,最終取代原來的不耐藥菌株。但是,如果某種抗生素不直接殺死病菌,只是減少了它們的毒性,那么耐藥性就很難產生并擴散開來,這么做同樣可以達到遏制傳染病的目的。
什么樣的抗生素能夠產生這樣的效果呢?答案就是中等以上長度的游離脂肪酸。這是中性脂肪(三酸甘油脂)分解后的產物,能夠快速氧化,為身體提供能量。當肌肉里的葡萄糖耗盡時,脂肪組織會將中性脂肪分解成游離脂肪酸,繼續為肌肉活動提供能量,所以我們可以將游離脂肪酸看作是進行耐力活動所必需的一種能量來源。
卡里普利提斯博士的研究對象是李斯特菌,這是一種兼性厭氧菌,主要以食物為傳染媒介,是最致命的食源性病菌之一。研究發現,游離脂肪酸具有一定的殺菌能力,可以殺死大部分李斯特菌。但就如前文所說,經過游離脂肪酸處理的李斯特菌很容易產生耐藥性,從而不再懼怕游離脂肪酸。
但是,卡里普利提斯博士沒有停止實驗,而是繼續用游離脂肪酸去處理那些產生了耐藥性的李斯特菌,結果發現后者雖然不會被直接殺死,但失去了繼續入侵人體細胞的能力。也就是說,在游離脂肪酸存在的條件下,李斯特菌的毒性消失了,具備了和人體共存的可能性。
卡里普利提斯博士將研究結果寫成論文,發表在2022 年5 月3 日出版的《微生物學前沿》雜志上。文章指出,植物性食物,尤其是堅果和種子中含有的棕櫚油酸和月桂酸,是游離脂肪酸的重要來源。但游離脂肪酸太容易被人體消化吸收了,往往還沒有到達小腸就已經消耗殆盡,沒法起到抑制病菌的效果。我們必須研發出一種全新的給藥方式,才能充分發揮游離脂肪酸的功效,實現和病菌共存的目的。
使用抗生素和傳統疫苗,都遇到了難以解決的問題。究其根源,這兩種傳統防疫方式都是以殺死病原體為最終目標。無數事實證明,如果人類一定要跟病原體“死磕”,還真不一定搞得過它們。也許我們應該換一種思路,學會和病原體共存,以此來解決疫苗的可靠性和抗生素的耐藥性問題。畢竟,霍亂弧菌的本意也不是要殺死人類,而是通過誘發腹瀉來加快自己的傳播。