生活中，大家是否对这些情形有所耳闻：

“感冒发烧了怎么办？”“吃头孢啊！”

“咳嗽咽喉痛怎么办？”“吃头孢啊！”

“有点拉肚子怎么办？”“吃头孢啊！”

……

似乎头孢已经成了人们日常生活中包治百病的神药。莫非它真有这么神奇？

我们不妨借此来聊聊这类60年来始终冲在临床第一线的抗生素——头孢。

1812年，拿破仑集结57万大军远征俄国，最终却因斑疹伤寒爆发而败走莫斯科。伤寒是什么？它是由伤寒杆菌引起的一种急性肠道传染病，主要通过污染的水或食物经粪口途径传播，典型症状包括持续高热、腹痛等，严重时还可引发肠穿孔或败血症。

二战结束伊始，意大利许多城市由于卫生条件过于落后，进而爆发了伤寒大流行。然而，在撒丁岛南部的卡利亚里却出现了令人匪夷所思的一幕。

那是一条通往苏西古海域的排污河，尽管沿岸的居民经常在这条河水中游泳嬉戏甚至捕鱼生吃，却很少有人生病。似乎是神明在这片地区施加了某种魔法，令伤寒退避三舍。

这反常的现象立刻引起了卡利亚大学医学教授布罗楚（Giuseppe Brotzu）的注意。因为有青霉素的案例珠玉在前，他立刻意识到这条污水沟里或许藏着能产生抗生素的神秘微生物。此后，布罗楚便开始用琼脂培养基对这条河的河水进行培养，并最终得到了一种顶头孢霉菌。经验证，这种顶头孢霉菌的确能够分泌一种能对抗伤寒杆菌的物质，这让布罗楚兴奋不已。但这份喜悦很快就被浇了冷水——该物质极不稳定。在之后的很长一段时间里，布罗楚尝试了多种方法欲将这种不稳定的抗菌成分分离出来，均以失败告终。死磕三年后，教授手里的资金被消耗殆尽，已无法再支撑其继续研究，实验也因此被迫中止。

图1.布罗楚和他的论文《Ricerche su di un nuovo antibiotico》

不甘止步于此的布罗楚将自己的研究成果发表在了卡利亚里的一个地方期刊上，希望能引起其他研究者的注意，同时他还将相关资料汇总了一份转交给了撒丁岛上的一名盟军医生。这名军医看完资料后马上咨询了英国医学研究委员会，并最终通过委员会联系到了因研究青霉素而获得诺贝尔生理学或医学奖的弗洛里（Howard Walter Florey）。弗洛里对此表现出了浓厚的兴趣，随后便与布罗楚取得了联系，并向他索取了一些顶头孢霉菌菌株。

图2.弗洛里

有了更多专业人员及资金的支持，弗洛里团队在1954年成功提纯了三种头孢类化合物，即头孢菌素P、N、C。其中头孢菌素C能对青霉素耐药菌有效，这引起了团队的高度重视。

图3.头孢菌素C结构式

之后，研究人员还发现，若是将头孢菌素C减去侧链后会得到一种神奇的母核——7-氨基头孢霉烷酸（7-ACA），尽管这个母核抗菌活性很弱，但它却可以通过加载不同的侧链孕育出一系列强劲的头孢菌素类药来。这如同开启了新世界的大门，各种头孢类抗生素如雨后春笋般不断涌现。

图4.7-ACA

自1964年第一种头孢菌类药物头孢噻吩上市以来，头孢家族经过不断繁衍生息，如今已是五世同堂了。

那么头孢在人体是如何发挥作用的呢？我们知道细菌的组成主要包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质四大基本结构。头孢菌素能特异性地与细菌细胞膜上的青霉素结合蛋白（PBPs）结合，抑制转肽酶活性，使肽聚糖合成受阻，从而干扰并阻碍细菌细胞壁的合成，进而破坏其结构完整性，最终导致细菌破裂死亡。

头孢类药物自然也有弱点，它的命脉就在于其结构中的β-内酰胺环（图4红色部分）。一旦这个环遭到破坏，头孢类药物就失去了战斗力。为了抵抗头孢菌素的进攻，细菌开始分泌各种β-内酰胺酶来摧毁β-内酰胺环。正所谓魔高一尺，道高一丈，药学家们通过不断给头孢侧链引入各种大体积基团来阻碍β-内酰胺酶对β-内酰胺环的破坏，这也就是高代数头孢较低代数头孢对酶稳定性强的原因。

那是否意味着药品越新、代数越高、价格越高的头孢治疗效果就越好呢？诚然，对于阴性杆菌，特别是产酶耐药阴性杆菌引起的重症感染，三代、四代头孢的抗菌作用的确明显好过二代和一代，但对金黄色葡萄球菌等阳性菌感染的疾病如皮肤软组织感染、上呼吸道感染等，三代头孢菌素的疗效却不及一代和二代头孢菌素。另外在社区获得性的感染中，耐药菌相对来说比较少见，即使是阴性菌的感染，二代头孢菌素的抗菌谱也能够覆盖，完全没必要应用更高级的抗生素。这就提示我们要重视治疗的针对性，不能无视病情轻重而盲目使用高代数头孢，这不仅会造成药物的浪费还会诱导细菌产生耐药性，从而造成更严重的后果。

除此之外，我们还应注意其他一些用药事项：

1. 感冒发烧、头痛腹泻吃头孢？

许多人一遇到感冒、发烧、咳嗽等情况，就立刻会想到服用头孢。可事实上头孢菌素类药物并非止痛药，也非抗病毒药，而是抗细菌感染药物。这就意味着它只对细菌感染所致的症状有效，若非如此，服用头孢是无济于事的。

2. 头孢还能预防用药？

抗生素在临床中的预防用药大多见于部分外科手术，非手术的预防用药只是用于预防特定病原菌所致的或特定人群可能发生的感染。有不少患者一到天气转凉时便感觉自己咽炎、气管炎的老毛病又要犯了，想着购买一些头孢来预防使用，这种做法不仅无效还加重了身体负担，甚至会导致耐药菌的产生，对病情也是无益。

3. 头孢就酒，说走就走？

人体摄入的酒精在肝脏经乙醇脱氢酶转化为乙醛，再经乙醛脱氢酶转化成乙酸，后经三羧酸循环最终转化为CO2和H2O。而一些头孢类药物会抑制乙醛脱氢酶的活性而导致乙醛转化为乙酸的过程受阻，从而导致乙醛在体内蓄积导致中毒，此即双硫仑样反应。因此，需要注意的是不仅服用头孢期间不能饮酒，停药3-7天内也需禁止接触包含酒精的食品或药品，如酒心巧克力，藿香正气水等。那么是否所有的头孢都会引起双硫仑样反应呢？也不尽然。如头孢克肟、头孢噻肟、头孢吡肟等因结构中不含甲硫四氮唑侧链，临床罕有相关报告。

4. 一见效就能立刻停药？

是药三分毒，因此一些患者在服用头孢期间感觉症状稍有缓解，就想着立刻停药。其实抗菌类药物在人体内清除致病菌是个持续缓慢的过程，短时间服药后擅自停药不仅会引起病情反复，还易使细菌产生耐药。因此应严格遵医嘱，按疗程服药。

头孢菌素作为抗生素家族的一员，它的出现突破了青霉素的应用局限，为青霉素过敏者提供了替代方案，还提高了儿童、老年人及免疫低下者用药的选择性。从污水河中的默默无闻到抗感染的中流砥柱，头孢菌素不仅挽救了无数生命，更是重塑了感染性疾病的治疗格局。它以更低毒性、更广覆盖性和对耐药菌的更强应对性实现了抗菌治疗的代际升级‌，从侧链修饰来开发新药物的思路更是为后续抗生素的研发提供了关键技术范式。

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