鏈黴素(INN:streptomycin)是一種抗生素,用於治療多種病原細菌感染,
此藥物經由靜脈或是肌肉注射給藥。
使用後常見的副作用有眩暈、嘔吐、臉部麻木、發燒及皮疹。此藥物已名列世界衛生組織基本藥物標準清單中。世界衛生組織(WHO)將其歸類為對人類醫學不可或缺的藥物。
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用途
醫療用途
*感染性心內膜炎:由腸球菌屬引起的內膜感染,當病原體對慶大黴素不敏感時用來取代。
*結核病:與其他抗生素聯合使用。針對活動性結核病,通常與異菸肼、利福平及吡嗪醯胺併用。
獸醫用途
鏈黴素在獸醫學中是對抗大型動物(如馬、牛、羊等)革蘭氏陰性菌的一線抗生素。它通常與普魯卡因苄青黴素結合,透過肌肉注射給藥。
給藥途徑
傳統上,鏈黴素經由肌肉注射給藥。在許多國家,法規僅許可其進行肌肉注射。但該藥物在某些地區亦可經由靜脈注射給藥。
農藥用途
鏈黴素亦被當作農藥使用,以對抗細菌生長。鏈黴素能防治特定水果、蔬菜、種子及觀賞作物的細菌性疾病,其中一項主要用途是防治蘋果與梨樹的。廣泛使用可能導致抗藥性菌株出現,與醫學應用的結果相同。此外,鏈黴素具備控製觀賞池塘與水族箱中藍綠菌滋生的潛力。雖然部分抗生素會抑制特定的真菌等真核生物,但鏈黴素對這些生物則不具明顯抑制作用,尤其是在抗真菌活性方面更是如此。
細胞培養
鏈黴素常與青黴素(盤尼西林)在細胞培養中聯用,作為標準的"抗生素雞尾酒",用以預防細菌感染。
蛋白質純化
從生物萃取物中純化蛋白質時,有時會加入硫酸鏈黴素作為去除核酸與核糖核蛋白的手段。由於它能與核糖體結合並從溶液中產生沉澱,因此可用於移除rRNA、mRNA,若萃取物來自原核生物,甚至能用來移除DNA。
副作用
鏈黴素最令人擔憂的副作用為腎毒性與耳毒性,與其他胺基糖苷類抗生素相同。而可能導致暫時性或永久性耳聾。此外,第八對腦神經(前庭耳蝸神經)的前庭部分可能受損,引發耳鳴、眩暈、運動失調及腎毒性,甚至可能干擾腎功能障礙的診斷。
常見的副作用有眩暈、嘔吐、臉部麻木、發燒與皮疹,其中發燒與皮疹通常與長期用藥有關。
在用藥禁忌方面,不建議個體於懷孕期間使用。這種結合會導致遺傳密碼誤讀並抑制蛋白質合成,最終透過尚未完全明瞭的機制導致細胞死亡。
目前的推測是該分子與30S亞基的結合,會干擾其與mRNA鏈的締合,導致核糖體-mRNA複合物變得不穩定,使蛋白質合成提早終止,並引發細胞死亡。由於人類與細菌同樣具備核糖體,因此鏈黴素對人體具有顯著的副作用。但低濃度的鏈黴素能選擇性地僅抑制細菌生長。
鏈黴素可抑制革蘭氏陽性菌及革蘭氏陰性菌,因此是一種極具價值的廣效性抗生素。
歷史
在羅格斯大學生物化學家和微生物學家賽爾曼·瓦克斯曼教授主持的實驗室中,一位名為阿爾伯特·沙茨的博士生於1943年10月19日在默克藥廠資助的研究計畫中首次分離出鏈黴素。
瓦克斯曼實驗室隨後發現多種抗生素,包括放線菌素、展青黴素、、灰色鏈黴素(grisein)、新黴素、弗氏菌素(fradicin)等。其中,鏈黴素與新黴素在傳染病治療的應用最廣。鏈黴素更是首個能治癒結核病(TB)的抗生素。瓦克斯曼因"發現首種對結核病有效的抗生素-鏈黴素",而於1952年獲頒諾貝爾生理學或醫學獎。
然而這項榮譽伴隨著爭議。瓦克斯曼被指控刻意淡化實際操作者沙茨的角色,並聲稱另一位研究員伊莉莎白·布吉(Elizabeth Bugie)的貢獻更為重要。沙茨隨後控告瓦克斯曼與羅格斯研究與捐贈基金會,要求獲得共同發現者的身分及專利權利金。最終達成的和解協議規定,瓦克斯曼獲得10%的權利金,沙茨獲得3%及補償金,其餘7%由實驗室同仁分享,其中布吉獲得0.2%。
布吉當時正在瓦克斯曼實驗室攻讀碩士,此前於紐澤西女子學院(New Jersey College for Women)取得微生物學士學位。
羅格斯團隊於1944年1月在醫學文獻正式發表鏈黴素。隨後與妙佑醫療國際的醫師合作,規劃結核病的人體臨床試驗。初期碰到的困境是無法大規模量產此藥物,實驗室的小批產量難以支撐試驗需求。研究團隊先利用僅有的10克珍貴藥物在幾隻天竺鼠身上進行動物實驗,成功證明其存活率,這才促使默克藥廠將資源從剛起步的青黴素(盤尼西林)計畫轉向生產鏈黴素。
英國醫學研究委員會(MRC)結核病研究小組於1946年至1948年間在醫師主持下,進行首個針對肺結核的隨機對照試驗。該試驗雖非雙盲亦無安慰劑對照,結果證實鏈黴素對結核病具備療效,但也顯現出輕微毒性以及細菌對該藥產生抗藥性的問題。
紐澤西州
由於鏈黴素是從紐澤西州土壤中發現的微生物中分離出來,且因其具有對抗結核病與革蘭氏陰性菌的活性,為表彰該微生物與抗生素在紐澤西州歷史上的地位,灰色鏈黴菌 (S. griseus) 被提名為紐澤西州官方州微生物 (Official New Jersey state microbe)。法案草案由參議員Sam Thompson (R-12) 於2017年5月以S3190號法案提交,並由眾議員Annette Quijano (D-20) 於2017年6月以A31900號法案提交。該法案於2018年1月8日通過,正式將灰色鏈黴菌定為紐澤西州州微生物"New Jersey State Microbe" (New Jersey Senate Bill 3190 (2017))。州長菲爾·墨菲於2019年簽署,使法案正式生效。
參考文獻
延伸閱讀
- Greenwood, David. Antimicrobial Drugs: Chronicle of a twentieth century medical triumph (Oxford University Press, 2008) [https://global.oup.com/academic/product/antimicrobial-drugs-9780199534845?cc=us&lang=en&# summary]
*
- . The history behind the discovery of streptomycin.
*
*
氨基糖苷類抗生素
抗結核藥物
胍
仲胺
世界衛生組織基本藥物
RTT
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