在一項新的研究中,來自英國劍橋大學、韋爾科姆基金會桑格研究所、皇家植物園邱園和丹麥血清史坦頓研究所等研究機構的研究人員在追蹤金黃色葡萄球菌的遺傳歷史時,發現這種細菌在大約200年前首次對抗生素甲氧西林產生了耐藥性。相關研究結果近期發表在Nature期刊上,論文標題為“Emergence of methicillin resistance predates the clinical use of antibiotics”。
他們調查了一個令人驚訝的發現---多達60%的來自丹麥和瑞典的刺蝟攜帶一種叫做mecC-MRSA的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)。這項新的研究還指出在歐洲和紐西蘭的刺蝟分佈區,從刺蝟身上採集的拭子樣品中也發現了高水平的MRSA。
這些作者認為,金黃色葡萄球菌進化出抗生素耐藥性是為了適應必須與刺蝟毛癬菌(Trichophyton erinacei)在刺蝟的面板上共存,其中刺蝟毛癬菌可以產生自己的抗生素。
由此產生的MRSA被稱為超級病菌。這種有幾百年歷史的抗生素耐藥性的發現比抗生素在醫療和農業環境中的使用還要早。
論文共同作者、韋爾科姆基金會桑格研究所研究員Ewan Harrison博士說,“利用測序技術,我們追蹤了使mecC-MRSA具有抗生素耐藥性的基因,並發現它們在19世紀就已經存在。”
mecC-MRSA克隆在歐洲和紐西蘭刺蝟中的分佈。圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-021-04265-w。
他補充說,“我們的研究表明並不是青黴素的使用推動了MRSA的最初出現,而是一個自然的生物過程。我們認為MRSA是在刺蝟面板上的生存鬥爭中進化出來的,隨後透過直接接觸傳播到牲畜和人類。”
引起人類感染的細菌中的抗生素耐藥性以前被認為是一種現代現象,由抗生素的臨床使用所驅動。當前,抗生素的濫用正在加速這一程序,抗生素耐藥性在世界各地都上升到了危險的水平。
由於我們今天使用的幾乎所有抗生素都產生於自然界,對它們的耐藥性很可能也已經存在於自然界中。在人類或牲畜身上過度使用任何抗生素都會有利於抗生素耐藥性菌株的產生,所以抗生素開始失去效力只是時間問題。
論文共同作者、劍橋大學獸醫系研究員Mark Holmes教授說,“這項研究是一個嚴峻的警告,當我們使用抗生素時,我們必須小心使用。有一個非常大的野生動物‘庫’,抗生素耐藥性細菌可以在那裡生存--從那裡,它們感染牲畜,然後感染人類就很容易了。”
2011年,Holmes教授領導的先前工作首次在人類和乳牛群體中發現了mecC-MRSA。當時,人們認為這種菌株是在奶牛中產生的,因為它們經常被給予大量的抗生素。
1960年首次在患者身上發現了MRSA,所有MRSA感染中約有1/200是由mecC-MRSA引起的。由於它對抗生素有耐藥性,MRSA比其他細菌感染更難治療。世界衛生組織(WHO)如今認為MRSA是世界上對人類健康的最大威脅之一。它也是牲畜養殖業的一個主要挑戰。
這些作者說,這些發現並不是害怕刺蝟的理由:人類很少感染mecC-MRSA,儘管它在刺蝟身上已經存在了200多年。
Holmes說,“不僅僅是刺蝟藏有抗生素耐藥性細菌---所有野生動物都攜帶許多不同型別的細菌,以及寄生蟲、真菌和病毒。”
他補充說,“野生動物、牲畜和人類都是相互聯絡的:我們都共享一個生態系統。除非你著眼於整個系統,否則不可能理解抗生素耐藥性的進化。”(生物谷 Bioon.com)
參考資料:
Jesper Larsen et al. Emergence of methicillin resistance predates the clinical use of antibiotics. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-021-04265-w.