Commun Biol:科學家揭秘抗生素耐藥性到底從何而來?

2021-01-13 生物谷

2021年1月12日 訊 /生物谷BIOON/ --日前,一篇刊登在國際雜誌Communications Biology上的研究報告中,來自哥德堡大學等機構的科學家們通過對比數千種細菌的基因組,成功追蹤了細菌抗生素耐藥性基因的進化史。在幾乎所有可以確定基因來源的情況下,這些抗生素耐藥基因就能夠開始通過細菌傳播,而這些細菌本身就能夠致病。

雖然人類的DNA只能從父母遺傳給孩子,但細菌卻擁有跨越物種共享某些基因的習慣,這通常適用於讓細菌對抗生素產生耐藥性的那些基因。抗生素的使用和濫用會促進細菌產生獲得性的耐藥基因,從而就會進一步促進抗生素耐藥性的擴散,這往往給臨床治療帶來了一定困難,同時細菌耐藥性的發展也會威脅到大部分的現代醫療保健體系。

圖片來源:CC0 Public Domain

在過去10年裡,DNA測序技術的快速發展使得科學家們對細菌進化機制的研究要比以往任何時候都要更快且更加有效;而這也成為了本文研究的重要背景;文章中,研究人員回顧了關於抗生素耐藥基因起源的多篇研究報告,同時還綜合分析了來自DNA序列資料庫中添加的信息,以及手頭上的證據;結果發現,儘管產生抗生素的細菌通常被認為是抗生素耐藥基因(自我防禦)的主要來源,但這或許並非是科學家們所發現的;而引人注目的是,所有已經證實的物種都已知會引起疾病,至少是偶爾會引起疾病。

考慮到絕大多數細菌對人類健康是無害的,這些基因幾乎都來自於致病菌,而這或許是相當令人驚訝的;從另一方面來講這或許也說得通,因為當我們被感染時,浙西細菌通常會觸發抗生素的使用,而其他病原體往往就在附近,其隨時準備進行基因的轉移;相關研究結果強調了富含微生物的腸道菌群的人類和家畜會將抗生素作為細菌耐藥性進化的舞臺。知曉耐藥基因來自於何處或能指導新型措施的開發來減緩臨床中額外耐藥性基因的出現,而重要的是,研究者表明,95%以上的已知的耐藥性基因的來源目前仍然未知。

最後研究者Larsson指出,最有可能的是,其中大多數耐藥性基因都來自於未進行測序的細菌種群;我們都知道,大多數的細菌會定植在人類和家畜的腸道或皮膚上,這或許就強調了環境微生物這一鮮為人知的基因庫的重要作用。環境作為抗生素耐藥性的可能來源所扮演的角色或許也強調了人類應該減少環境中產生耐藥性的風險和機會,比如通過廢水處理來限制抗生素向環境中的排放。(生物谷Bioon.com)

原始出處:

Ebmeyer, S., Kristiansson, E. & Larsson, D.G.J. A framework for identifying the recent origins of mobile antibiotic resistance genes. Commun Biol 4, 8 (2021). doi:10.1038/s42003-020-01545-5

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