eLife：剑桥大学研究证实，猪群中的高度耐药细菌可以传染给人类
2022-07-05 甲遇庚 生物世界
该研究发现，过去近六十年里，一种在欧洲家畜中发现的耐药细菌是人类感染 MRSA 的一个日益严重的原因。
抗生素是全球健康的重要组成部分。然而，由于历史上人类过度的使用导致不断有耐药细菌出现。如今，抗生素耐药性感染对人类健康的威胁已越来越大。仅2019年，因难以治疗的感染就导致495万人死亡，成为当年第三大死亡原因。
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是临床上常见且毒性较强的耐药细菌之一，已对广泛使用的抗生素耐药，因此被称为超级细菌。1960 年，MRSA 首次在人类患者中被发现，由于其对抗生素耐药，因此感染后会比其他细菌感染更难以治疗。从发现 MRSA 至2021年，MRSA 感染几乎遍及全球，已成医院内和社区感染的重要病原菌之一。世界卫生组织认为 MRSA 是人类健康最大的威胁之一。不仅如此，在养猪场使用的抗生素也在给人类健康带来潜在威胁。
2022年6月28日，英国剑桥大学的 Lucy A Weinert 等人在 eLife 期刊发表了题为：Stable antibiotic resistance and rapid human adaptation in livestock-associated MRSA 的研究论文。
该研究发现，过去近六十年里，一种在欧洲家畜中发现的耐药细菌是人类感染 MRSA 的一个日益严重的原因。由于它对抗生素甲氧西林的治疗无效，因此被称为家畜相关耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（LA-MRSA）。这一结果凸显了耐药细菌对公众健康的潜在威胁。
细菌可以共享使其具有耐药性或更致命的基因。这些基因通常在细菌携带的可移动遗传元件（MGE）上，以促进它们从一个细菌细胞移动到另一个细菌细胞。在欧洲最常见的 LA-MRSA 类型是克隆复合体398（CC398）。它有两个携带抗生素抗性基因的 MGE，但通常缺乏一个帮助细菌逃避人类免疫系统的 MGE 。因此，了解更多关于 LA-MRSA 如何获得这些基因变化的信息，将有助于科学家制定更好的策略来保护人类。
在这项最新研究中，研究人员分析了27年来从28个国家的人类、猪和其他13种动物中收集的1180 CC398 样本的基因组，利用这些数据重建了细菌的进化史。
分析结果显示，CC398 中含有抗生素耐药基因的两个 MGE 是在几十年前就已获得的，其中一个已经稳定遗传了57年；而第三个被称为 φSa3 的 MGE 使 CC398 能逃避人类的免疫系统，并且已被发现在人类相关和牲畜相关的 CC398 中频繁消失和再次出现。这表明 CC398 已经可以快速适应人类宿主，从而导致人类感染具有高度耐药性的 MRSA 。
研究人员还发现，虽然 CC398 在广泛的牲畜物种中出现，但最常见的是与猪有关。这种增长趋势在丹麦养猪场中尤为明显。其中 LA-MRSA 阳性猪群的比例从2008年的不到5%上升到2018年的90% 。但 MRSA 不会在猪群中引起疾病。
研究人员表示，历史上大量使用抗生素很可能导致了 LA-MRSA 菌株在养殖场中进化。尽管目前欧洲牲畜的抗生素使用量已比过去减少很多，但这恐怕对 LA-MRSA 菌株的影响有限，因为它是如此的稳定。
该研究通讯作者 Lucy Weinert 博士表示，与牲畜相关的人类感染 MRSA 病例仍然只占所有人类 MRSA 病例的一小部分，但它们正在增加的事实是一个令人担忧的迹象。集约化养殖场，加上牲畜大量使用抗生素，导致人们越来越担心牲畜是人类抗生素耐药感染的宿主。
多年来，氧化锌一直用于猪场预防仔猪腹泻。由于担心它对环境的影响，以及可能促进牲畜的抗生素耐药性，欧盟将从2022年6月开始禁止使用氧化锌。
然而，该团队表示，这一禁令可能无助于减少 CC398 的流行。因为赋予抗生素耐药性的基因并不总能与赋予氧化锌耐药性的基因相关。
总之，该研究结果表明，LA-MRSA 正在对人类健康构成威胁。这种细菌的耐药性已持续了几十年，并且在不同牲畜物种和不同国家蔓延。更重要的是，家畜中的耐药细菌也可以感染人类；而目前减少农场抗生素使用量的努力可能需要几十年才能减轻这些风险。
论文链接：
https://elifesciences.org/articles/74819
作者：甲遇庚
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