抗生素是一種用於抑制細菌生長或殺死細菌的藥物，但同時也可能影響有益於人體的細菌。細菌感染現今是造成全球人類死亡的第二大原因，且絕大多數是由抗生素抗藥性的細菌所引起，儘管分離南極海綿體內的天然物質，合成新化合物有效對抗超級細菌，我們仍應具備正確的衛生觀念，避免抗生素的濫用。
1928 年，為了對抗傳染病，第一個抗生素「青黴素」(Penicillin，或音譯盤尼西林) 問世，之後因大量使用在醫療及畜牧業，導致許多細菌產生抗藥性基因，造成死亡及醫療費用增加。
其中，被稱為「超級細菌」的抗藥性金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus , 簡稱 MRSA)，更是從醫院及養老院肆虐到健身房、更衣室，甚至是校園中。近年來，連被喻為最後一線抗生素的萬古黴素 (vancomycin) 都已抵擋不住MRSA的感染威力，於是許多研究人員正積極地尋找更新、更強的好方法來對抗 MRSA。
圖/南極海綿 Dendrilla membranosa
海綿萃取物有望成為對付抗生素抗藥性的新希望
美國南佛羅里達大學(University of South Florida，簡稱USF)的研究人員近日發現一種在南極地區的海綿動物 Dendrilla membranosa，其體內的特殊物質似乎可以衍生出對付 MRSA 的新方法。USF的研究團隊將海綿體內的天然物質分離，合成一種名為 darwinolide 的化合物 (其化學方程式為C22H32O5)來進行實驗，發現可消滅 98% 以上的 MRSA 細胞。
MRSA 之所以難纏，是因為它可以在人體的任何部位引起感染，從皮膚感染、肺炎 (pneumonia) 再到心內膜炎 (endocarditis)，且 MRSA 和許多細菌一樣，在外圍會形成一層生物膜 (biofilm)，增加對抗生素的耐受度，且 MRSA 本身已對許多抗生素產生抗藥性，因此在治療上相當困難。USF的微生物博士Lindsey Shaw指出，許多病原菌 (Pathogenic bacteria) 在感染期間會形成生物膜，即一連串的細胞覆蓋在各種碳水化合物、蛋白質以及 DNA 上。而 80% 的感染都是由生物膜所引起，且各種療法都難以突破。因此，當務之急是找到新的抗生物膜劑 (anti-biofilm agents) 來對付抗生素抗藥性(antimicrobial resistance)。
所幸，USF的研究團隊在南極的無脊椎動物海綿的身上，找到了一絲希望。他們將冷凍乾燥處理過的海綿，分離出體內的化學物質再合成新的物質darwinolide，並測試其對 MRSA 的效力，發現它可以抑制 MRSA 的生物膜，讓細菌存活率只有 1.6% 。而且研究人員還發現darwinolide對於細菌來說，是一種細胞毒藥(cytotoxic)，而不只是細胞生長抑制劑 (cytostatic)，而在哺乳類 J774 巨嗜細胞 (macrophage) 的實驗中也發現它不具有細胞毒性， 因此該化合物有望成為細菌生物膜的剋星!
抗生素濫用的反思
細菌感染現今是造成全球人類死亡的第二大原因，尤其對於抵抗力較弱的孩童和年長者。在美國，每年約有兩百萬起醫院的感染案例，造成至少十萬人死亡，且絕大多數是由抗生素抗藥性的細菌所引起。
根據世界衛生組織 WHO 《抗生素抗藥性：2014 年全球監測報告》指出，已經有近三十年來，沒有找到新的強力抗生素，而隨著抗生素抗藥性細菌已蔓延到世界各個角落，即使是一般的感染或微不足道的傷口，都有可能致死。儘管新物質 darwinolide 的發現，帶給人類對付抗生素抗藥性的新希望，但我們也應該具備正確的衛生觀念，不再重蹈抗生素濫用的覆轍。
參考文獻：
1. Jacqueline L. von Salm, Christopher G. Witowski, Renee M. Fleeman, James B. McClintock, Charles D. Amsler, Lindsey N. Shaw, Bill J. Baker. Darwinolide, a New Diterpene Scaffold That Inhibits Methicillin-ResistantStaphylococcus aureusBiofilm from the Antarctic SpongeDendrilla membranosa. Organic Letters, 2016; DOI: 10.1021/acs.orglett.6b00979
2. http://www.who.int/drugresistance/documents/surveillancereport/en/
3. http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/killing-mrsa-with-a-cold-wet-sponge/81252744/
圖片來源：
http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/killing-mrsa-with-a-cold-wet-sponge/81252744/
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