MRSA等臭名昭著的细菌之所以被视为“超级细菌”，是因为它们不仅能够 致人死亡 ，借助多种毒力机制，还能抵抗抗生素的作用。然而，一些超级细菌寄居于大量人群的皮肤和鼻腔中，对多数人仅造成可忽略不计的问题。
为何某些细菌比其他细菌引发更严重的感染，目前尚不清楚。但几十年来，我们一直认为，细菌产生的毒素越多，它引起的感染就越严重。
然而， 我们最新的研究 表明，就细菌 金黄色葡萄球菌 （即MRSA中的SA，又称“金葡菌”）而言，情况恰恰相反。
毒素的作用
我们必须详细了解超级细菌与感染之间的联系，这一点至关重要。虽然由 金黄色葡萄球菌 寄居于鼻腔和皮肤中所引发的感染可能较轻且仅限于表层，但一旦进入血液便可能危及生命。血液通常是无菌环境，但细菌偶尔会在手术期间或 因肺炎等感染或糖尿病等其他潜在健康问题引发并发症时进入血液。这种被称为菌血症的严重病症，其死亡率 高达40%。
为了探究这种严重程度的差异，我们重点研究了这些细菌分泌毒素的能力：毒素是一类能够物理性 破坏人体细胞膜的蛋白质。产毒细菌对血细胞的影响见下图。左侧是高毒性细菌正在生长，可见一圈被破坏的血细胞环；右侧则是无毒细菌正在生长，血细胞保持完好。
鉴于细菌毒素的破坏性，几十年来我们一直认为，细菌的毒性越强， 其引发的感染就越严重 。为此，我们检测了两大批分离自 金黄色葡萄球菌 的菌株。其中一批来自一名患者在发生菌血症前后的样本；另一批来自大量患者，部分分离自鼻腔，部分分离自发生菌血症后的血液。
令人惊讶的是，我们发现在两种情况下，引发最严重疾病的血液中的细菌毒性都最低。我们还发现，细菌的适应能力是产生这一效应的关键。分泌毒素会消耗细菌大量能量。而血液中聚集了人体大部分免疫系统，并随时准备应对入侵，对细菌而言是一个压力极大的环境。
因此，我们认为，产生毒素所需的能量过高，细菌无法同时适应血液这一高压环境。这正是毒性较低的细菌能够进入血液、引发最严重感染的原因。
挑战传统观点
这就引出一个问题：几十年来，我们为何一直认为毒素对细菌致病如此关键，以至于它们成为全球众多研究实验室的焦点，也是疫苗接种计划中主要的 蛋白质靶点 之一。遗憾的是，这一问题并没有简单的答案。
毒素 至关重要 ，对于 金黄色葡萄球菌的生活方式的诸多方面而言。它们可以杀死竞争性细菌，释放人体细胞中的营养物质，抑制人体免疫系统，使细菌能够作为正常菌群的一部分安然栖居于我们身上。当引发轻微感染时，毒素会促使大量脓液生成，而脓液正是便于在人与人之间传播的良好媒介……毕竟，谁能抗拒挤破粉刺的诱惑呢？
但由于无法模拟严重细菌感染在体内发生的全部复杂相互作用，我们不得不 依赖动物模型 来试图理解这些过程。对于金黄色葡萄球菌 而言，这些模型通常是不会自然感染该病原体的小型啮齿动物。因此，需要将1000万至1亿个细菌细胞直接注射到啮齿动物的血液中，才能获得可重复的实验性感染。相比之下，人类中引发此类感染所需的细菌数量仅为少量（<100个），由此可以清楚看出此类研究结果可能在何处产生误读。
从表面上看，我们的研究结论有些令人沮丧：尽管经过了几十年的研究，我们对MRSA等细菌如何引发危及生命的疾病仍有许多需要了解。然而，明确我们认知的局限，而不是盲目追随基于误导性动物实验的假设，理应成为未来传染病研究更好的起点。
本文系与 The Conversation合作发表。刊发并不代表世界经济论坛认同其中观点。
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作者：Ruth Massey 是巴斯大学生物与生物化学系的 Reader（相当于副教授）。
图片：2011年3月9日，Christian LaVallee在伦敦北部的英国卫生防护局为聚合酶链式反应（PCR）检测配制溶液。REUTERS/Suzanne Plunkett
