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中国科学家发现新耐药基因,直逼抗生素最后一道防线
2015年11月23日 来源:生物探索 责编:盛颖华

20世纪20年代开始,包括青霉素、链霉素在内的多种天然抗生素相继被发现,由此打开了抗生素时代,让人类与致病细菌之间的抗争得以保持优势。但是,随着抗生素的使用,抗药性问题却日益凸显。随机变异的耐药性细菌被筛选并富集,抗生素的滥用等等原因,使得一代代抗生素药物威力减弱、甚至失效。生物医学家们从未间断对更优化抗生素的挖掘,从头孢菌素、碳青霉烯到复合抗生素,人类与细菌的战争围绕“抗药性”问题逐渐转入“持久战”的局面。
  
  2015年11月18日,来自于华南农业大学的研究团队在柳叶刀子刊《TheLancetInfectiousDiseases》上在线发表了一篇关于发现新型耐药基因的文章,再一次给抗生素问题敲响警钟。MCR-1基因,研究人员在动物和人身体细菌样本中均发现的一种新抗药性基因。这一抗药性基因特殊在哪里?
  
  MCR-1基因:发现于动物和人的细菌样本,能转移至多种常见细菌
  
  研究人员以上海农贸市场猪身上采集的大肠杆菌为研究样本,第一次发现特殊MCR-1基因的存在。而且,携带有该基因的细菌对多粘菌素表现出抗性,这种抗性还能够快速转移至其他不同菌种。
  
  随后连续4年(2011-2014年),研究人员从广州屠宰场的猪、农贸市场的生猪肉、鸡肉上采集细菌样本,同时,他们还选取广东、浙江省的两家医院,从医院的病人身上采集细菌样本。
  
  细菌分析结果显示,804份动物大肠杆菌样本中,有166份细菌携带有MCR-1基因,523份人细菌样本中,78份样本含有MCR-1基因。同时,在1322个医院患者身上采集的大肠杆菌和克雷伯菌样本中,有16个样本含有MCR-1基因。
  
  他们发现,MCR-1基因在不同菌种间扩增和转移速度极快,且阳性样本的比例逐年增加。研究人员表示,由MCR-1调控的多粘菌素抗性反应很有可能起源于动物,且已经开始蔓延至人。
 抗药性基因的威胁:以质粒为载体存在于细菌中,直击多粘菌素
  
  水平基因转移模式,打破亲缘关系,在多种菌株间快速传播
  
  研究人员发现问题的关键在于,MCR-1基因以质粒为载体存在于细菌中,能够以水平基因转移方式在不同菌株间进行遗传物质的交换。这种转移模式打破亲缘关系的界限,能够在不同细菌之间传播,且速度快。
  
  这一特性与几年前在印度发现的抗药性基因NDM-1情况类似,而携带有NDM-1的细菌几乎能够抵抗所有的抗生素,包括“杀手锏”碳青霉烯类。
  
  文章通讯作者刘建华教授表示,MCR-1基因的发现,预示着抗生素最后一道防线——多粘菌素已然遭到威胁。尽管目前的研究局限于中国,但是并不意味着,MCR-1基因没有效仿NDM-1的可能,成为全球性抗生素耐药问题。
  
  过去,对多粘菌素抗药性的研究仅仅发现,抗药性细菌通过染色体突变的形式繁殖、富集,并没有发现基因水平的感染和传播。研究人员解释,当细菌局限染色体突变时,其抗药性细菌群量不稳定,且不会大范围传播至其他菌株。
  
  最新的研究证实,MCR-1基因以质粒为载体,能够从基因水平在多种常见细菌间传播,包括大肠杆菌(导致多类型感染)和克雷伯菌(导致肺炎和其他感染)。
  
  MCR-1基因:意味着细菌从“广泛耐药”往“泛耐药”转变的情势严重
  
  建议:农业限制或停止使用多粘菌素
  
  抗生素的出现,拯救了无数生命。但是细菌对于抗生素产品的耐药性问题也逐年加重,新药研发的速度远跟不上细菌耐药的速度。
  
  世界卫生组织表示,抗生素耐药不仅仅加重医疗卫生的负担,还会对经济、发展造成巨大威胁。中国作为抗生素使用大国,每年约消耗13000吨抗生素类药物,且这种比例以每年4.75%的速率增长。
  
  研究人员强调,中国并不是唯一一个将粘菌素运用于农业、畜牧业的国家。许多其他国家,包括一些欧洲国家,也在农业上使用多粘菌素药物,所以,认清、解决抗生素耐药性问题是一个全球性问题。


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