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《自然》:刺猬200年前就已携带耐抗生素的超级细菌

图片来源:Coatesy/Shutterstock

本报讯科学家发现的证据显示,一种耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在人类和牲畜使用抗生素(一般认为这是超级细菌出现的原因)之前,就已经在自然界出现了,这是一种耐抗生素的超级细菌。1月5日,相关成果发表于《自然》。

研究认为,刺猬皮肤上携带着一种真菌和一种细菌,为了生存,两者进行了一场“生死战”。真菌分泌抗生素来杀死细菌,为此,细菌则进化出了抗生素耐药性,并最终演变成MRSA。多达60%的刺猬会携带一种名为mecC-MRSA的细菌――在人类MRSA感染者中,有1/200是由这种细菌造成的。大约200年前,自然的生物过程而非抗生素的使用,推动了这种超级细菌在刺猬身上首次出现。

一个大型国际合作项目追踪了金黄色葡萄球菌的遗传历史,参与研究的机构包括英国剑桥大学、维康桑格研究所、皇家植物园和丹麦国立血清研究所等。研究人员发现,大约200年前,金黄色葡萄球菌首次对抗生素甲氧西林产生了耐药性。此外,在欧洲和新西兰的刺猬身上采集的样本中,MRSA含量很高。

研究人员认为,金黄色葡萄球菌进化出抗生素耐药性,是为了与毛癣菌一起在刺猬的皮肤上共存,后者可以产生抗生素,由此进化出的MRSA也被称为超级细菌MRSA。

论文作者之一,剑桥大学、维康桑格研究所研究员Ewan Harrison说:“通过测序技术,我们已经追踪到了造成mecC-MRSA抗生素耐药性的基因,并追溯了这些基因首次出现的时间,发现大约在19世纪。”

“我们的研究表明,并不是青霉素的使用而是自然的生物过程,导致了MRSA首次出现。我们认为MRSA是为了在刺猬皮肤上生存而进化的,随后通过直接接触传播给牲畜和人类。”他补充说。

细菌对抗生素产生耐药性,以前被认为是由于抗生素的临床使用引起的。滥用抗生素正在加速这一进程――在世界范围内,抗生素耐药性正在上升到危险水平。世界卫生组织认为MRSA是对人类健康最大的威胁之一,也是畜牧业面临的一个重大挑战。

研究人员说,由于人们现在使用的所有抗生素几乎都是在自然界产生的,对它们的耐药性很可能在自然界中也存在。在人类或牲畜身上过度使用任何抗生素都会增加细菌的耐药性,所以抗生素失效只是时间问题。

“这项研究提出一个严重的警告:当我们使用抗生素时,必须十分小心。因为有一个非常大的野生动物‘储藏库’,耐抗生素细菌可以在这里生存。它们从‘储藏库’到家畜的传播很快,然后再传染给人类。”论文作者之一、剑桥大学兽医学研究员Mark Holmes说。

2011年,Holmes团队首次在人类和奶牛中发现了mecC-MRSA。当时人们认为,由于奶牛经常服用大量抗生素,才导致这种菌株出现。

不过,研究人员强调说,这一发现并不意味着要远离刺猬,因为人类很少感染mecC-MRSA,尽管后者已经在刺猬体内存在了200多年。

“不仅仅是刺猬携带有耐抗生素细菌,所有野生动物都携带有许多不同类型的细菌,以及寄生虫、真菌和病毒。”Holmes说,“野生动物、牲畜和人类都是相互关联的,共享一个生态系统。除非观察整个系统,否则无法理解抗生素耐药性的演变。”(文乐乐)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04265-w

(原标题刺猬200年前就已携带超级细菌)