主要内容
抗生素：概览
抗生素是一种用于治疗细菌感染的药物。
每天我们都会接触到成千上万的细菌细胞。 我们被许多不同类型的细菌所殖民。这些细菌生活在我们身上或在我们身体里面；他们生活在从你指纹凹槽到你小肠的角落和缝隙的任何地方。 如果你计算所有这些细菌的数量，它们实际上跟我们（“我们”指的是我们的人类细胞）的数量比大约是10比1。 为了保持健康，我们需要保持一个健康的细菌生态系统，称为正常菌群（并非所有细菌都不好！），同时有选择地摆脱可能导致感染的有害“致病”细菌。
致病菌是一个相对意义上的术语。 有些细菌无论如何都会导致疾病。 而其他一些细菌会在偏离正常位置（例如小肠）并试图在新的位置繁殖（例如膀胱）时引起疾病，这就是尿路感染（UTI）发生的原因。 身体的免疫系统通过打击并摧毁入侵的细菌来应对感染！
什么是抗生素?
为了帮助免疫系统，我们会使用抗生素，这些化学物质（具体来说是一小群小分子）进入并粘附在细菌细胞的重要部位（类似靶子）上，并干扰其生存和繁殖的能力。 如果细菌易受抗生素影响，那么它们将停止生长或直接死亡。
这些重要部位包括：
- 细胞壁上的蛋白质/糖
- 制造细菌DNA或蛋白质的重要酶
当抗生素分子粘附于其目标时，它将禁用或破坏该蛋白质或酶。 如果存在足够的抗生素，则会破坏细菌细胞使其停止生长（抑菌效应）或简单地死亡（杀菌效应）。
需要明确的是, 抗生素 不会影响 病毒，真菌，或者 寄生虫——它们只与细菌细胞靶标结合，因此它们只影响细菌细胞。 事实上，它们专门针对细菌而不是人体细胞。
抗生素是如何被发现的?
早在1928年（就在大萧条之前），亚历山大·弗莱明首次发现了抗生素青霉素时，他发现实验室中的细菌不会在一些真菌附近生长，这种真菌是偶然进入实验的。 真菌正在制造一种小分子并泄漏到它周围的培养凝胶中，弗莱明称这种东西为“霉汁”。 他意识到霉汁正在杀死周围的细菌！ 弗莱明先生的下一个大惊喜来自他后来发现这些真菌正是在过期面包上生长的蓝绿色真菌。 这一发现为他赢得了1945年的诺贝尔奖，并帮助人类开发了一种能够挽救无数生命的关键抗生素。
在他的诺贝尔奖获奖演讲中，弗莱明警告全世界滥用抗生素的危险。 在发现它的几年后，他已经注意到实验室中的细菌对青霉素有耐药性了！ 经过数十年的抗生素滥用，今天我们发现自己面临的细菌已经对大多数（如果不是全部）抗生素产生耐药性。
抗生素是如何发挥功效的?
让我们一起来看几个抗生素的例子：青霉素和阿奇霉素。
青霉素
青霉素是一种优质的抗生素，因为它杀灭细菌的有效浓度对人体无害，且它能够杀死多种不同的细菌。
所以它是如何起效的？青霉素通过破坏细胞壁起效：
- 去除构建和修复细菌壁的酶（转肽酶）。
- 激活切割细菌细胞壁开放部分的酶（自溶素），这种酶通常仅在细菌繁殖时才被激活。
简而言之，青霉素会使细菌削弱其自身的细胞壁（想象下被迫自己打自己！），并防止细菌自我修复。 当细胞壁很薄时，水渗入其中，细菌随之膨胀并爆炸。
阿奇霉素
阿奇霉素是一种广谱抗生素，常用于治疗各种感染——从肺炎到性病的许多疾病。
所以它如何起效呢？
阿奇霉素可以这样防止细菌繁殖：
- 通过附着到细胞中的核糖体来阻断细胞产生蛋白质的能力.
简而言之，阿奇霉素可以防止细菌繁殖，使免疫系统更容易处理感染。
抗生素研发
多年来，人类在自然界中发现了或在实验室中合成了许多抗生素。 一些抗生素仅针对特定细菌，被称为“窄谱”抗生素，而其他抗生素针对许多类型的细菌，被称为“广谱”抗生素。
开发全新类别的抗生素（与现有抗生素的变种相反）非常困难。 即使研究人员获得了无限的资源，也很容易找到杀死细菌的化学物质，但却找不到可用作药物的物质。 研究人员基本上是在黑暗中摸索。 事实上，最新发现的一种新型抗生素类是在1987年，30多年前（Silver，L.，2011）！ 虽然目前正在开发一些新的抗生素，但研究人员并不知道它们是否可以用作药物。
这个在发现新抗生素中的空白是问题重重的。 当细菌对药物类别中的特定药物产生抗药性时，它会对同一类别的药物产生一定程度的抵抗力。 例如，如果细菌对氨苄青霉素产生抗药性，它对其他青霉素类抗生素也会有一定程度的抗药性。