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微生物世界的耐药性是一种公共卫生威胁

2019-09-08 09:33:42 • 来源：

微生物世界的耐药性是一种公共卫生威胁，在全球范围内接近大流行的比例。虽然限制抗生素的使用仍被视为通过细菌种群抵抗抗性基因传播的最佳长期防御措施之一，苏黎世瑞士联邦理工学院(ETH)研究人员的一项新研究提供了令人不安的新证据。以前未知的机制，在肠道细菌中传播抗药性，与抗生素的使用无关。

微生物世界的耐药性是一种公共卫生威胁

“限制使用抗生素非常重要，而且确实是正确的做法，但仅靠这一措施并不足以阻止抗药性的传播，”联合高级研究调查员MédéricDiard博士解释说，他是大学生物中心的教授。巴塞尔。“如果你想控制抗性基因的传播，你必须从抗性微生物本身开始，并防止这些通过更有效的卫生措施或疫苗接种传播。”

这项新研究的结果最近在Nature上发表，文章标题为：“ 沙门氏菌可以促进抗生素抗性质粒在肠道中的传播。”

通常，抗性是由抗性基因介导的，抗性基因可以简单地从一个细菌群体跳到另一个细菌群体。一种常见的假设是抗性基因主要在使用抗生素时传播，这是达尔文理论支持的理由：只有在使用抗生素的情况下，抗性细菌才具有优于其他细菌的优势。在无抗生素的环境中，抗性细菌没有优势。这就解释了为什么健康专家担心过量使用抗生素并要求对其使用进行更多限制。

持久性细菌，也称为持久性细菌，是这种新发现的抗性扩散机制的原因。科学家们已经知道，就像携带抗性基因的细菌一样，坚持者可以在抗生素治疗中存活下来。它们处于暂时的休眠状态，可以将其新陈代谢降至最低，从而阻止抗生素杀死它们。在沙门氏菌的情况下，当细菌从肠道内部穿透身体组织时，细菌就会处于休眠状态。一旦它们侵入组织，在从休眠状态唤醒之前，持留者可以在那里未被发现数月。如果条件有利于细菌存活，感染可再次发作。

科学家们报告说，即使坚持不引起新的感染，它们仍会产生不良影响。

“我们研究了持久性是否也可以促进抗性质粒的传播。与突变相反，抗性质粒的转移需要供体和受体细菌菌株共同发生，“作者写道。“对于我们的实验，我们选择了兼性细胞内肠道病原体鼠伤寒沙门氏菌鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium)和大肠杆菌，这是微生物群的常见成员。鼠伤寒沙门氏菌形成了在几种宿主组织中抗生素治疗后存活的持久性。“

在对小鼠的实验中，研究人员证明，肠道中休眠的沙门氏菌可以将其抗性基因传递给同一物种的其他个体细菌甚至其他物种，例如来自正常肠道菌群的大肠杆菌。他们的实验表明，一旦它们从休眠状态中醒来并遇到其他易受基因转移影响的细菌，那些持有者就能非常有效地分享它们的抗性基因。

“我们发现组织相关的鼠伤寒沙门氏菌持久性代表了质粒供体或受体的长寿储库。鼠伤寒沙门氏菌宿主的形成需要沙门氏菌作者写道，肠道相关组织中的致病岛(SPI)-1和/或SPI-2，或系统位点的SPI-2。将这些持久性细菌重新接种到肠腔中使得供体与肠道驻留受体共同发生，从而有利于各种肠杆菌科菌株之间的质粒转移。我们在重新播种后的两到三天内观察到多达99%的转接合子。数学模型显示罕见的再播种事件可能足以达到高频率的共轭。接种鼠伤寒沙门氏菌以及随后的质粒转移后，接种疫苗可减少持久性水库的形成。

“通过利用它们持久的宿主细菌，抗性质粒可以在转移到其他细菌之前在一个宿主中存活很长时间。这加速了他们的传播，“联合高级研究调查员Wolf-Dietrich Hardt博士解释说，他是ETH生物系教授。

研究人员现在希望将他们的发现用于小鼠，并在经常遭受沙门氏菌感染的家畜(如猪)中更密切地探索这些发现。科学家们还想研究是否有可能通过益生菌或接种沙门氏菌疫苗控制牲畜种群的抗药性传播。

“我们得出结论，即使没有选择质粒编码的抗性基因 - 病原体持有者的小型宿主也可以促进混杂的抗性质粒在肠道中的传播，”作者总结道。

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