通過使用近年來才發展起來的分析和測序技術,來自Wellcome Sanger研究所、奧斯陸大學和劍橋大學的科學傢們建立瞭糞腸球菌的進化時間軸,糞腸球菌是一種常見的細菌,可引起醫院的抗生素耐藥性感染。
今天(2021年3月9日)發表在《自然-通訊》上的結果顯示,這種細菌有能力非常迅速地適應選擇壓力,比如在養殖業中使用化學品以及開發新的藥物,這使得同一細菌的不同菌株出現在全球許多地方,從大多數人的內臟到許多野生鳥類。由於它如此廣泛,研究人員建議人們在進入醫院時,應該像篩查其他超級細菌一樣,對這種細菌進行篩查,以幫助減少在醫療機構內發展和傳播感染的可能性。
糞腸球菌是一種常見的細菌,對於大多數人來說,這種細菌存在於腸道中,不會對宿主造成傷害。但如果有人免疫力低下,這種細菌進入血液,就會造成嚴重感染。在醫院裡,糞腸球菌的抗生素耐藥菌株比較常見,人們最初認為是現代醫院廣泛使用抗生素和其他抗菌控制措施導致瞭這些菌株的產生。
在一項新的研究中,來自Wellcome Sanger研究所、奧斯陸大學和劍橋大學的科學傢們利用患者的血流分離物以及動物和健康人的糞便樣本,分析瞭從1936年至今的約2000份糞腸桿菌樣本。
通過使用牛津大學納米孔技術對基因組(包括染色體和質粒)進行測序,研究小組繪制瞭該細菌的進化歷程,並建立瞭不同菌株的發展時間和地點的時間表,包括現在發現對抗生素有抗藥性的菌株。他們發現,抗生素耐藥菌株的發展比之前認為的要早,在抗生素廣泛使用之前就已經出現瞭,因此並不是僅僅是抗生素的使用導致瞭這些菌株的出現。
研究人員發現,農業和早期的醫療實踐,如砷和汞的使用,影響瞭我們現在看到的一些菌株的進化。除此之外,在野生鳥類身上也發現瞭類似我們現在在醫院裡看到的抗生素耐藥變種的菌株。這說明瞭這種細菌在面對不同的逆境時,進化成新菌株的適應性和靈活性。
聯合首席作者、維康桑格研究所副教員Jukka Corander教授說。"這是我們第一次能夠從長達85年的樣本中繪制出糞腸桿菌的完整進化圖,這使我們能夠看到人類生活方式、農業和藥物對不同細菌菌株發展的詳細影響。如果沒有桑格研究所可以找到的分析和測序技術,擁有完整的進化變化時間軸是不可能的。"
聯合首席作者、奧斯陸大學博士後研究員Anna Pöntinen博士說。"目前,當患者入院時,他們會被采集一些抗生素耐藥細菌和真菌,並被分離出來,以確保感染率盡可能低。得益於這項研究,我們可以仔細觀察糞腸桿菌的多樣性,並找出那些更容易在醫院內傳播,從而可能對免疫力低下的人造成傷害的細菌。我們認為,在入院時也對糞腸桿菌進行篩查可能是有益的。"
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