【與細菌的戰爭史】尋找對抗細菌的神奇子彈
19世紀末,微生物學家證明了特定的細菌會引起特定的疾病。這個發現激勵了新一代的研究者投入如何徹底根除這些細菌。
於是人類與細菌正式全面開戰。
微生物學家巴斯德認為:不是所有細菌皆是有害的,細菌並非只有致病性,甚至可能有更多細菌對人類是有益的。
巴斯德對牛奶進行加熱殺菌(巴氏殺菌),此舉除了讓牛奶的衛生條件提高外,意外發現奶牛與擠奶女工之間,傳染結核病的情況大幅下降。於是巴斯德開始探索細菌與免疫系統間的關連。
巴斯德發現透過降低細菌毒性或殺死細菌,這些「加工後」的細菌只要在人體存留足夠的時間,就有機會活化免疫系統並對抗感染。
運用減毒與死菌的方法,巴斯德在1881年與1882年分別成功製造出炭疽桿菌和狂犬病病毒的疫苗。而這些疫苗的成功無疑是證明了:低致病性的細菌是有機會可以預防疾病的。
巴斯德進一步推論:這些位於人類皮膚、口腔或是腸道的細菌,不僅僅是有益的,更可能是必須的。
他甚至主張:「人們平常攝入的細菌可能是人類生存的基石」。
他鼓勵他的學生透過無菌環境的培養來證明這個觀點。
他信心滿滿的表示: 「我認為在無菌的環境,生命是不可能存在的」 。
然而巴斯德的學生--諾貝爾獎得主梅契尼可夫卻不這麼認為。
他第一任的妻子因感染肺結核過世,而第二任妻子也不幸感染傷寒。基於這些過去的經驗,梅契尼可夫認為細菌是一種最不利的寄生生物,能消滅多少算多少。
梅契尼可夫主張:人類衰老與動脈硬化皆因體內細菌的腐化,而人類的死亡則歸咎於細菌的作用。他預言不久的將來,外科醫生可以消滅人體內所有細菌群,避免人體長期受到細菌的毒害。
雖然梅契尼可夫偶然發現發酵乳對於人類健康的功效,才使他對於細菌的觀點發生轉變,但在當時的醫學界,「最好的細菌就是死掉的細菌」的觀念仍占了上風。人類對細菌世界的戰爭號角已經響起。
1885年,德國細菌學家埃爾利希(Paul Ehrlich)提出:現代藥物需要一顆「神奇子彈」,既可以殺死細菌又不會傷害人體。
這並非空穴來風,埃爾利希根據自身的觀察發現:細菌的細胞結構與人體的細胞結構有很大的區別,只要找到一種只有細菌會吸收的毒素,這樣就等於找到了殲滅細菌的「神奇子彈」。
在講埃爾利希如何找到「神奇子彈」前,我們得先插播丹麥微生物學家革蘭(Hans Christian Gram)在1884年的發表,他將細菌分成兩大類--也就是眾所周知的革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌。
這個分類方法是使用龍膽紫與碘溶液對細菌進行,觀察細菌表面對於龍膽紫吸收與殘留的差異,而後歸類細菌的種類。
*龍膽紫:一種染料,10g/L的水溶液就是以前常用的紫(藍)藥水。
埃爾利希從革蘭的分類實驗中發現:這些差異來自於細菌的細胞表面有個介於細胞膜與細胞壁之間的半剛性結構,而動物們(包含人類)的細胞膜外並沒有這樣的結構。
埃爾利希陸續嘗試了900多種染料與手邊許多化學藥品,在1908年他發明了治療梅毒的特效藥「606(二氨基二氧偶砷苯)」,傳說中他和他的日本助手在實驗過程中用了上萬隻兔子。
但特效藥606並非對人體沒有毒性。除了對肝臟有毒性外,如果注射中從血管滲出,病人有可能不得不截肢。儘管如此,這個特效藥還是拯救了上千人的性命,並且藥廠也樂於贊助這樣的研究計畫。
而後,便發展出了磺胺類的藥物。
磺胺類藥物可以有效的對抗一系列的革蘭氏陽性菌,包含化膿性鏈球菌(咽喉炎和猩紅熱)和金黃色葡萄球菌(皮膚和血液感染)。
這些成果非常振奮人心,於是人們開始積極投入研究,上山下海尋找可以殺死細菌的「神奇子彈」。
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