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科学家首次绘制粪肠球菌的完整进化历程图谱,可导致抗生素耐药性感染

Evelyn Zhang

仅仅是现代医院的环境和抗生素治疗,并没有产生我们今天看到的所有耐抗生素菌株。相反,一项新研究发现,抗生素广泛使用之前的选择压力,影响了其中一些细菌的发展。

通过使用近年来才发展起来的分析和测序技术,来自威康桑格研究所、奥斯陆大学和剑桥大学的科学家们创建了粪肠球菌(Enterococcus faecalis)完整的进化历程时间表,这是一种常见的细菌,可以导致医院环境下的抗生素耐药性感染。

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当地时间3月9日,这一研究结果发表在《自然·通讯》(Nature Communications)杂志上。研究显示,这种细菌有能力很快适应选择压力,比如农业化学品的使用和开发新药物,而这也造成了同一细菌的不同菌株广泛分布在全球的不同地区,并存在于许多人的心脏和许多野生鸟类体内。

由于这类细菌非常普遍,研究人员建议人们在进入医院时应该筛查这类细菌,就像筛查其他超级细菌一样,以帮助减少在医疗保健中发展和传播感染的可能性。

粪肠球菌(Enterococcus faecalis)是一种常见的细菌,对大多数人来说,它存在于肠道中,不会对宿主造成伤害。然而,如果有人免疫功能低下,这种细菌进入血液,就会导致严重的感染。

在医院中,粪肠杆菌耐药菌株较为常见,最初认为是现代医院广泛使用抗生素及其他抗菌控制措施,导致了粪肠杆菌耐药菌株的产生。

在一项新的研究中,来自威康桑格研究所、奥斯陆大学和剑桥大学的科学家分析了从1936年至今的约2000份粪便大肠杆菌样本,使用的是患者的血液分离物以及动物和健康人的粪便样本。

通过使用Oxford Nanopore公司的技术对基因组(包括染色体和质粒)进行测序,该团队绘制了这种细菌的进化历程,并绘制了不同菌株发展的时间和地点的时间表,包括那些现在被发现对抗生素有耐药性的菌株。

他们发现,在抗生素广泛使用之前,抗生素耐药菌株出现的时间比我们之前认为的要早,因此,并不是抗生素的单独使用导致了这些菌株的出现。

研究人员发现,农业和早期医疗实践,如砷和汞的使用,影响了我们现在看到的一些菌株的进化。除此之外,在野生鸟类中也发现了与我们现在在医院里看到的耐受抗生素变种相似的菌株。这显示了在面对不同的逆境时,这种细菌是如何适应和灵活演变成新的菌株。

威康基金会桑格研究所的助理教教授Jukka Corander表示:“这是我们首次能够纳入85岁以上样本,并绘制出粪肠球菌的完整进化图谱……这使我们能够看到人类生活方式的具体影响,以及农业和医药方方面面影响下衍生的不同菌株。”。

基于这项研究,医生们能够仔细检查粪肠杆菌的多样性,并找出那些更容易在医院内传播,从而可能对免疫功能低下的人造成伤害的细菌。在入院时筛查粪肠杆菌,或许也会带来相关的益处,比如尽早实现并进行隔离,以确保感染率尽可能地保持在较低水平。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:https://scitechdaily.com/full-evolutionary-journey-of-hospital-bacteria-superbug-mapped-for-the-first-time/


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