室外细菌或会将耐抗生素基因传递给室内细菌 从而对抗生素产生免疫力

Emma Chou

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细菌通过搭我们的皮肤便车或者从敞开着的门进来,潜进我们的家、健身房和工作场所。一项新的研究表明,一旦进入室内,这些入侵微生物可能会帮助周围灰尘中的室内细菌对抗生素产生抗药性。

抗生素药物的作用是通过破坏有害细菌的内部活动,削弱它们的外膜,破坏它们复制DNA的能力,或者阻止它们合成重要的蛋白质。虽然抗生素对于肺炎、肺结核和淋病等传染病来说是一种有效的治疗方法,但随着时间的推移,细菌会进化出抗药性。耐抗生素细菌对公众健康构成了严重威胁,科学家们正试图发明新的方法来对付这些不受影响的细菌。

现在,研究表明,来自我们的家庭和办公室外的细菌可能会将耐抗生素基因传递给室内细菌,这些细菌可能获得对抗生素的免疫力。根据1月23日发表在《公共科学图书馆·病原体》(PLOS)杂志上的一项新研究,通过这种方式,以前可以治疗的病原体可能会对抗生素产生新的抗药性。

过去,许多科学家一直在寻找潜伏在医院环境中的耐抗生素细菌,但很少有科学家研究这些细菌在其他公共场所或单个家庭中的流行程度。有几项研究发现,在卫生保健设施范围之外的室内灰尘中,抗生素抗性基因在流传,但没有人知道这些基因是否能在细菌之间传播。根据2001年全国人类活动模式调查(National Human Activity Pattern Survey),考虑到生活在城市地区的人估计有87%的时间都待在室内,这个问题很有必要。

这项新研究的资深作者、伊利诺伊州西北大学土木与环境工程助理教授埃里卡•哈特曼(Erica Hartmann)表示:“令人担忧的是,即使没有很多病原体,接触的机会也非常高,因为我们(在室内)呆的时间太长了。”在最坏的情况下,一种来自室外的无害微生物可能会将一种耐抗生素基因传递给潜伏在室内的危险病原体;这种顽固的细菌会感染一个人,很难或不可能治愈。

哈特曼在接受Live Science杂志采访时表示:“我们永远不知道下一个耐抗生素的生物将来自何方。”考虑到这一点,哈特曼和她的同事开始从40多个不同的室内场所收集微生物样本,范围从健身俱乐部到娱乐中心再到瑜伽馆。

灰尘是所有微生物进入室内空间的一个有用的类别,因此研究小组从他们的样本位置收集灰尘,并梳理了其中包含的所有遗传物质。分析揭示了灰尘中超过180个耐抗生素基因,但研究人员想要检查这些基因片段是否可能在细菌间传播。

DNA片段可以借助一种称为整合子、转座子和质粒的特殊遗传结构在微生物之间传播。通过在耐药基因附近寻找这些结构,哈特曼和她的合著者发现了50多个可能在微生物之间搭便车的基因。为了捕捉这些跳跃基因的活动,研究小组在培养皿中培育了一个细菌样本,并试图触发基因转移。

但是这些基因没有改变。

哈特曼说:“基因存在于这些可移动的元素中,但我们实际上无法让这些基因转移。”

她补充说,这并不意味着在不同的条件下,细菌不会分享它们的基因。在室内环境中,自由漂浮的细菌可能会因为干燥的空气、缺乏营养、不利的温度或抗菌清洁产品而变得“紧张”。哈特曼说,已知压力过大的微生物会将基因捐献给附近的细菌,但迄今为止,还没有科学家见证过微生物之间耐药基因的转移。

这项新研究表明,这些基因交流可能正在我们附近的健身房和瑜伽垫上展开,但只有时间才能告诉我们,这种交流是否代表着耐抗生素细菌的主要来源。哈特曼指出,即使转移正在发生,它们也可能主要发生在无害的微生物之间,这些微生物不会导致人类疾病。

“必须马上穿上防护服。”她说。“无论走到哪里,我们都被微生物包围着,而这些微生物中的绝大多数都是无害的。”

哈特曼说,展望未来,她和同事们的目标是了解耐抗生素细菌如何、何时以及在何处与对人类健康有重要影响的病原体共享它们的基因。具体来说,研究人员计划研究普通的清洁产品是否可以触发这些基因转移,从而促进抗生素耐药性的传播。

“如果你打算改变你清洁的方式,你使用的产品,我们能做什么来限制抗生素耐药性?”哈特曼说。她假设,看似平凡的选择,比如你使用的消毒剂,可能会对对抗不断进化的细菌产生巨大的影响。

文章来源:https://www.livescience.com/dust-carries-antibiotic-resistant-bacteria.html

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