【貝羅尼科研資訊分享】超級細菌頻現攻克抗生素耐藥性成了難題

基因突變是產生超級細菌的根本原因。細菌耐藥性的產生是臨床上廣泛應用抗生素的結果,而抗生素的濫用則加速了這一過程。抗生素的濫用使得處于平衡狀態的抗菌藥物和細菌耐藥之間的矛盾被破壞,具有耐藥能力的細菌也通過不斷的進化與變異,獲得針對不同抗菌藥物耐藥的能力,這種能力在矛盾斗爭中不斷強化,細菌逐步從單一耐藥到多重耐藥甚至泛耐藥,最終成為耐藥超級細菌。

　　2016年9月,《科學》雜志上刊登了一篇論文,科學家們設計了一種全新的裝置,模擬細菌在較大空間尺度、不同抗生素濃度環境下的生存、遷移、變異情況。在這個裝置中,大腸桿菌僅用了10天左右的時間,便產生了對抗1000倍于原始致死量的抗藥性。

去年10月12日,《科學》雜志發表重磅文章,來自新加坡國立大學醫學院和英國格拉斯哥大學的研究人員揭示,當噬菌體感染細菌時,會通過一種新的基因轉導的方式,在細菌與細菌之間大規模轉移DNA。正是這一過程,大大加速了細菌的進化速度,從而導致和加速細菌抗生素耐藥性的出現,以及新的致病菌株出現。

　　這是迄今為止發現的能夠以高頻率轉移大片段DNA的基因轉導機制,也是60年來研究人員首次發現新的遺傳轉導機制,被稱為橫向轉導。這種高效的基因轉移模式,有助于解釋細菌的快速進化,比如對多種抗生素耐藥的細菌菌株的進化。橫向轉導的發現,更加證明了基因轉導對于微生物進化的驅動影響,也揭開了各種致病耐藥細菌高速高效進化的深層機制。

面對難纏的超級細菌,世界各國都在鼓勵研究人員加強抗耐藥菌藥物研究。英國甚至懸賞千萬英鎊鼓勵科學家攻克抗生素耐藥性這一重大難題。

　　去年9月,英國《自然》雜志發表了一項微生物學新發現:科學家報告說,arylomycin一類的天然產物經化學優化后,能夠成為對多重耐藥革蘭氏陰性菌(如大腸桿菌)感染具有強效、廣譜抗菌活性的化合物。在此之前50多年,一直沒有對革蘭氏陰性菌具有抗菌活性的新型抗生素問世。

　　這項體外實驗和小鼠實驗的最新研究成果,可以讓這類化合物成為一種全新的必需藥物,用來對抗全球健康所面臨的一大嚴重威脅。

　　除了積極研發新型抗生素外,研究人員還另辟蹊徑,嘗試利用更古老更原始的超級細菌來制伏抗性越來越強的耐藥菌,也就是用超級細菌消滅超級細菌。

　　去年12月,研究人員通過分析長期以來被認為具有藥用特性的北愛爾蘭土壤發現,它含有一種以前未知的細菌菌株,可有效對抗抗生素耐藥的六大超級細菌中的四種,包括MRSA。他們分析的土壤取自北愛爾蘭的弗馬納地區,被稱為波西米亞高地。這是一片堿性草原,土壤被認為具有治療功效。

　　2017年,一支研究小組發現加拿大“鐵幕洞”300米深處存在著另一類“超級細菌”,該洞穴系統位于加拿大不列顛哥倫比亞省,這里有大量遠古細菌,由于環境偏遠封閉,遠古細菌一直未受到外界干擾。

　　這種細菌已經從人類、社會和抗生素藥物中分離了400多萬年時間,一方面這些遠古細菌能夠使現代醫學一些可用最有效藥物完全失去藥效。另一方面,它們也將是現代超級細菌的克星,因為它們的抗菌能力是“與生俱來的”。　

　　由于這些細菌所處的深度,它們在洞穴無法獲得陽光,令人難以置信的惡劣條件意味著細菌菌群之間經常爆發殘酷的戰爭,它們試圖竊取對方的寶貴生存資源。通過菌群之間殘酷的地下化學戰爭,多數細菌進化形成抗菌能力作為“終極武器”。