益生菌的好處再+1:消滅超級細菌!

金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) @ Wikipedia

撰文|楊朝傑

電影裡有著超乎常人能力的超級英雄,深受許多人的喜愛。然而,有著多重抗藥性的「超級細菌」,卻讓一般大眾及醫療界深惡痛絕。幸運的是最新 Nature 期刊發表的研究,發現有一類「益生菌」或許有機會成為對抗超級細菌的新一代英雄。

●防患未然才不會導致多重抗藥性細菌無藥可醫

在超級英雄的故事中,主角往往必需先苦其心志,勞其筋骨,餓其體膚,空乏其身,經過一番磨練後才能獲得強大的能力。超級細菌的誕生過程也是要經過一番寒徹骨,因為在抗生素造成的死亡壓力下,細菌不得不變種進而獲得抗藥能力。這也是為什麼醫療界一直呼籲不要濫用抗生素,以及抗生素療程要完整使用,才不會讓細菌的殘黨有可趁之機。

本文要提到的超級細菌,名稱為抗甲氧苯青黴素金黃色葡萄球 (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA),是一種對多種抗生素具有抗藥性的金黃色葡萄球菌。萬古黴素 (vancomycin) 過去曾被視為「最後一線藥物」,用來治療所有抗生素均無效時的嚴重感染,但現今也逐漸失去療效。早在 2005 年美國的數據就已顯示,超過半數約 53% 的金黃色葡萄球菌對萬古黴素具有抗藥性。因此,在這類抗藥性細菌造成更嚴重的健康危害之前,找出不同以往的策略來打擊和破壞這強大的敵人,不僅是勢在必行、更已是迫在眉睫。

●枯草桿菌能分泌 fengycin 阻止金黃色葡萄球菌生長

好消息是美國國立過敏與感染病研究所 (National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIAID) 與泰國學術機構進行的研究,為對抗超級細菌帶來了新的希望。研究團隊假設在泰國農村生活的人比起都市人,較不易受到滅菌食物或抗生素影響 (就像來自紐西蘭純淨無污染),總共招募了 200 名健康志願者,分析他們的腸道及鼻腔檢體後,發現這些農村人群體內存在金黃色葡萄球菌的比率遠低於一般成人人群。更令人驚訝的結果是,在任何有存在芽孢桿菌屬 (Bacillus) 的檢體中,就不會發現金黃色葡萄球菌,類似一山不容二虎的概念,不過是芽孢桿菌屬強勢勝出。並且檢體中發現枯草桿菌 (Bacillus subtilis) 是最主要的菌種,其為常見的益生菌,能在人體腸道內共生,例如日本人愛吃的納豆就是利用此菌的亞種 (Bacillus subtilis natto) 進行黃豆發酵製成。

事出必有因,為了解答此神奇的現象,研究團隊進行一連串的假設與實驗,但探討過程比較複雜就不在此贅述。簡單的結論是發現芽孢桿菌屬能分泌一種稱為豐原素 (fengycin) 的物質可抑制金黃色葡萄球菌的生長。它的機制是 fengycin 能阻斷金黃色葡萄球菌生長所必需的群聚感應系統 (quorum-sensing system),干擾此系統的訊號讓其無法正常移生 (colonization)。講白話文就是指 fengycin 讓金黃色葡萄球菌喪失呼朋引伴的能力,導致無法一起壯大聲勢在某處安居樂業。

●益生菌替代抗生素療法的策略令人期待

從已感染金黃色葡萄球菌的小鼠實驗中,已證明小鼠餵食過枯草桿菌的孢子後,能成功消滅腸道中的金黃色葡萄球菌,而且吃完隔天立即見效,金黃色葡萄球菌很快地消失無蹤。另外,此研究還有幾個重大發現,從參與者的糞便檢體分離出 105 種芽孢桿菌屬的菌株,都可以有效抑制金黃色葡萄球菌的群聚感應系統,而 fengycin 對幾種不同株的金黃色葡萄球菌都有抑制作用,其中還包含對人類極具危險及威脅性的菌株 USA300 MRSA。

這樣的結果意味著,簡單服用枯草桿菌的孢子,能成為對抗 MRSA 感染相當有潛力的策略,或許還能減緩抗生素不斷使超級細菌進化的不歸路。益生菌經常作為改善腸胃的保健食品,如果未來只要簡單地口服含有芽孢桿菌屬的益生菌,就能有效替代抗生素治療,或是減少 MRSA 感染機率,這絕對是醫療領域的一大創舉,值得進一步在人體試驗中持續探討。

寫至文末,我得趕緊起身去超市買幾盒納豆回家吃~

 

參考資料:

  1. 邱南昌醫師,馬偕紀念醫院,抗生素的愛恨情仇。
  2. Lee AS, et al. Nat Rev Dis Primers. 2018;4:18033. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus.
  3. Piewngam P, et al. Nature. 2018;562:532-7. Pathogen elimination by probiotic Bacillus via signalling interference.
  4. Wikipedia–Bacillus subtilis

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