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专家解析 | 耐药基因是否会冲破“最后防线”

2016/01/11 来源:中国科学报/冯丽妃
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导读
日前,《柳叶刀—感染性疾病》杂志在线发表了中科院微生物所朱宝利等对多粘菌素耐药基因mcr-1的比较基因组分析文章。研究指出,mcr-1基因或已通过食物链传播到中国健康人的肠道细菌中,亟须引起关注。


日前,《柳叶刀—感染性疾病》杂志在线发表了中科院微生物所朱宝利等对多粘菌素耐药基因mcr-1的比较基因组分析文章。研究指出,mcr-1基因或已通过食物链传播到中国健康人的肠道细菌中,亟须引起关注。

“由于多粘菌素对多种耐药细菌治疗的有效性,它被认为是对抗耐药细菌的‘最后防线’。”该文章第一作者、中科院微生物所副研究员胡永飞在接受《中国科学报》记者采访时说。

然而,随着多粘菌素耐药基因mcr-1的面纱被揭开,人类对抗耐药细菌的这道防线或将被冲破。那么,人类该如何应对“超级细菌”的侵袭?

“终极”药物或将失效

多粘菌素是一种多肽类抗生素,它对绝大多数的革兰氏阴性细菌(容易对多种或旧型抗生素产生耐药的一类细菌)有效。“但由于其对肾脏具有毒副作用,临床使用量并不大。因此,很多细菌对多粘菌素耐药性一直处于较低水平。”胡永飞说。

“多粘菌素有着‘终极’药物的称号。”美国华盛顿大学流行病学家兰斯·普莱斯也表达了同样观点。

然而,局势正在向不利于人类的一面扭转。2015年11月中旬,华南农业大学刘健华和中国农业大学沈建忠团队合作研究指出,在动物和住院患者中发现多粘菌素耐药的新基因mcr-1。该基因由质粒携带,可以在不同菌株间水平转移。

“此前仅报道过由基因突变导致的多粘菌素耐药,而突变引起的耐药性不会在细菌间进行传播。而最近发现的多粘菌素耐药基因mcr-1由质粒携带,极大增加了多粘菌素耐药性在细菌间广泛传播的风险。”胡永飞说。

该基因一经发现,立即引起全球广泛关注。随后,丹麦、荷兰、法国和泰国的研究人员也发现了类似的耐药基因。既然临床多粘菌素用量少,细菌很难对其产生耐药性,此次的耐药基因又是如何产生的呢?

风险背后暗藏玄机

原来,尽管临床上很少使用,但该药物却被广泛应用于农业、养殖业,如用于控制土壤细菌、防止农场动物患病等目的。《自然》杂志日前报道称,中国粘菌素用量尤其高,每年农业领域用量达1.2万吨。

此次,胡永飞等人的分析有5点重要提示:一是mcr-1基因已经传播到中国健康人的肠道细菌中;二是该基因早在2011年或之前已经在欧洲出现;三是除了携带mcr-1基因的质粒和细菌之外,单独mcr-1基因连同其上游序列即可被其他载体捕获并进行传播;四是mcr-1基因在欧洲和中国(包括东南亚)菌株中所处的遗传背景不同,提示欧洲的mcr-1并不一定由中国所传播;五是mcr-1基因在屠宰动物、零售肉类、健康人体肠道细菌、临床菌株同时存在,强烈提示了一个完整的动物源性食物链传播途径,最终导致人体耐药细菌的出现。

胡永飞强调,其中,食物链传播途径值得关注。“这种传播方式带来的问题是,从未使用过多粘菌素的健康人,可能不知不觉地就成了mcr-1基因的携带者甚至传播者。”他指出。另外,人体肠道细菌中存在mcr-1基因也不容忽视。因为人体肠道是“最大的细菌生态系统之一,细菌密度极高,很容易发生基因的水平转移,从而加速mcr-1基因在多种不同细菌间的转移”。

不能坐以待毙

据统计,全世界每年由于细菌耐药导致的死亡人数在不断增加。据估计,美国每年直接由细菌耐药引起的死亡人数接近2.3万人,欧洲接近2.5万人。

“细菌耐药问题的严重性不容忽视。”胡永飞说,“这次我们对mcr-1多粘菌素耐药基因的分析,进一步证实了动物抗生素使用、动物细菌耐药问题可直接影响人类。”

胡永飞表示,mcr-1基因的出现“并不意味着我们对耐药细菌束手无策。对多粘菌素耐药的细菌也并不意味着对所有其它抗生素耐药。值得我们担忧的是,出现对多粘菌素和其他各类抗生素同时耐药的‘超级细菌’”。

为避免这种情况,科学家正在研究新抗生素。“研制新抗生素是个具有吸引力的方法。”美国明尼苏达大学传染病医生詹姆斯·约翰逊说,“但如果我们不能找到更好的利用现存药物的方法,新抗生素迟早也会失效。”

鉴于目前抗生素使用中存在的乱象,很多科研人员担心,出现用现存抗生素不能治疗的细菌感染只是早晚的事。为了避免这一问题的出现,胡永飞表示,除了加大力度研发新型抗菌药物以外,“合理使用抗生素并加强监管、深入研究细菌耐药机制是当务之急”。

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