主要内容
什么是抗生素抗药性?
抗生素耐药性是指细菌在接触抗生素后的存活能力。
抗生素耐药性是如何形成的？
细菌接触抗生素后，就会产生三种可能的结果――它们会死亡，它们会停滞生长(不继续繁殖），或者继续成倍繁殖。有三个主要因素能预测哪种结果发生的可能性更大，他们是：抗生素浓度、细菌突变以及细菌基因交换。
抗生素浓度
一般来说，细菌得到的抗生素越多，就会导致它停滞生长以及死亡，而抗生素量少的话会让细菌继续成倍繁殖。 有些细菌生活在一个“生物膜”中，那是一种类似于果冻的物质，成千上万的细菌细胞悬浮在里面（想象一下山莓果冻里的山莓籽）。 它像一个巨大而厚实的能量保护层。 抗生素必须穿过这个生物膜移动（扩散），才能覆盖所有细菌细胞。 一些埋在生物膜深处的细胞仅在细胞表面接触到一小部分抗生素。
细菌突变
当细菌细胞复制时，有这样一种极小的可能性存在，就是新的细菌细胞不会与原细胞完全相同。 我们把复制的细胞中这些错误叫做突变。譬如这个细菌细胞的细胞壁可能有点不一样，那个细菌细胞中酶的活性很差， 等等。突变是生物演变的关键，你所看到的自然界的多样性都是从数十万年来的一系列突变中产生的。 在动物中，一个物种需要几个世纪或几千年的时间来适应一种有助于生存的突变（有时这些突变产生完全新的物种）。动物的演变需要这么长时间是因为大多数动物需要许多年才能成长和繁殖。
而另一方面，细菌可以在几小时内裂变繁殖，所以在较短的时间内可以发生更多突变，这些突变（如细菌细胞壁的变化）可能使抗生素难以进入细菌或接触到细菌，使抗生素杀伤或杀死细菌的效果变差。
细菌有四种常见的突变可以产生对抗生素的耐药性：
- 细菌中的酶消耗了抗生素并让其失效。
- 抗生素被细菌赶出来。
- 细菌壁阻止了抗生素的进入。
- 细菌采用了一种新的能量转换方式(因为一些抗生素干扰了能量转换过程)。
当正常的细菌被杀死，这些突变体细菌可能会蓬勃生长，必须用新的抗生素（或者使用同一种抗生素，如果这些突变体的耐药性不大的话）来杀死这些它们。
人类在不断地寻找新的抗生素来帮助免疫系统，而细菌不断地它的生存环境里产生可以对抗抗生素的突变体！
细菌基因交换
细菌很好奇，它们乐于在会面时分享信息，就像公园的两个老朋友会面时一样。这甚至会发生在两个不同种类的细菌之间。其结果是，一种有了耐药性基因的细菌，把这个基因复制传给了另一种细菌。就像有点刺激性的谣言的传播一样——会面越多，越来越多的细菌学会如何耐药！
我们如何衡量抗生素抗药性？
为了选出治疗感染的最佳抗生素，需要了解抗生素在防止细菌生长或杀死细菌方面的效果如何。你可以通过做试验得出结果！你甚至用不同的抗生素多次重复同样的试验来观测细菌的耐药性。
第一步:
将少量但相同数量的细菌放入一批装有透明的细菌营养液的试管里（细菌的鸡汤！）。接着，将抗生素的量依次递增放入试管中（将抗生素浓度逐个翻倍）。
1. 有些试管已经变浑浊！那是这些试管中的抗生素浓度太低，无法防止细菌成倍繁殖生长。
2. 有些试管仍然透明！这些试管里的抗生素浓度足够高所以阻止了细菌繁殖。阻止细菌乘倍繁殖的最低抗生素浓度被称为 最低限度抑制浓度（MIC）。在上面的图表中，MIC是第一个仍然透明的试管。但等一下！这些透明试管中的抗生素浓度是把细菌杀死了还是仅仅阻止细菌繁殖？
第二步
从第1步中每一个透明试管中取出少量液体，放入另一个装有营养液的试管中。请不要将抗生素加入这些新的试管。再等24小时。注意：从第1步抽取的样品里会残留少量抗生素，但不足以影响第二步的结果。
3.又有一些试管会变得浑浊！细菌又开始繁殖了！这意味着第一步中的抗生素浓度没有杀死细菌，只是阻止了它继续繁殖。
4.可有一些试管仍然很透明！这意味着第一步中的抗生素浓度把细菌都杀死了。杀死细菌所需要的最低抗生素浓度被称为 最低细菌浓度(MBC)。在上图中，第二步中第一个透明的试验管是MBC。
你知道了阻止细菌生长的最低抗生素浓度（MIC）或阻止它存活的最低抗生素浓度（MBC）以后，你还必须知道这种浓度用在人身上会不会安全。如果是，我们会说细菌对抗生素“敏感“，如果不是，我们就会说细菌对抗生素具有“耐药性”。我们的目的是挑选出一种抗生素，它能有效地防止细菌感染，但不会伤害患者或摧毁其健康的细菌生态系统。
细菌变得如何耐药呢？
多年来，一些细菌比其他细菌更容易产生耐药性。这里列出一些最常见的以及/或者让人担心的具有耐药性的细菌，让你一瞥而过：
- Carbapenem-reterroberacteriaee(CRE): 有些CRE品种无药可治，对所有的抗生素都有耐药性。 血液感染了CRE的病人死亡率为50%。 虽然这些感染很少见，但研究人员对CRE的扩散非常关注。
- 艰难梭菌 (C. difficile): 这种细菌通常在抗生素摧毁了正常细菌生态系统之后入侵，并可能导致痛苦腹泻和发烧等症状。 这经常会发生在医院和集体家庭中，而且对老年人往往是致命的。 这种细菌对很多抗生素都有耐药性，而且产生的细菌芽孢特别难杀死。
- 淋病·奈瑟球菌:这个细菌是北美第二大常见感染(淋病)的原因，可能导致严重的生殖系统并发症。 曾有一段时间人们以为这种病很容易治疗，但现在~30%的感染对抗生素有耐药性。
你如何防止细菌产生抗生素耐药性？
为了控制抗生素耐药性，必须控制在整个地球上（包括我们身体内部，动物中，以及环境中的所有生物）的细菌与抗生素的接触。有两种方式你可以帮助确保细菌不会过度暴露于抗生素， 它们是：
- 负责任地使用抗生素：只有当你有细菌感染（不是病毒）时，才能服用抗生素，并在选择一种窄谱抗生素以便不会杀死健康的细菌生态系统。 请你的专业医护人员帮助你做出这些选择。 同样适用于对动物 - 也应该选择窄谱抗生素治疗细菌感染，而不是滥用在健康动物上。 有选择性地使用抗生素可以不让它们过时。
- 负责任地回收抗生素：抗生素处理方式应该尽量减少环境中细菌对抗生素接触。 比如，你不应该压碎抗生素或者将其冲入厕所。 这会使抗生素直接接触到土壤和水中的细菌。 相反，有两种选择，要么把他们送回药剂师那里处理，要么将他们放入密封塑料袋，然后放入垃圾箱。
参考资料
Silver, L. L. (2011). Challenges of Antibacterial Discovery. Clinical Microbiology Reviews, 24(1), 71–109. doi:10.1128/CMR.00030-10