致命进化,100年超级质粒如何突破抗生素防线

B站影视 内地电影 2025-09-28 14:01 1

摘要:国际研究团队最近干了件大事,他们分析了从1917年到现在的4万多个细菌质粒样本,最后探明了一个挺惊人的事,全球抗生素耐药危机,不是成千上万种不同遗传结构搞出来的,而是少数“超级质粒”在疯狂扩散。

国际研究团队最近干了件大事,他们分析了从1917年到现在的4万多个细菌质粒样本,最后探明了一个挺惊人的事,全球抗生素耐药危机,不是成千上万种不同遗传结构搞出来的,而是少数“超级质粒”在疯狂扩散。

这结果挺颠覆认知的,本来大家都觉得耐药性传播肯定是多种因素在起作用,没成想核心就那几个“关键角色”。

这些微小的遗传载体,在抗生素时代来之前还是无害的存在,现在却成了威胁人类健康的隐形杀手,这事说起来还挺让人唏嘘的。

要讲清楚这事儿,得从100多年前说起,英国国家模式培养物收藏中心里,存着1917年的细菌样本,那时候青霉素还没被发现呢。

研究人员分析这些样本里的质粒,发现它们压根不带抗药基因,就是帮细菌搞代谢调控的“无害助手”。

要是那时候有人说这些质粒将来会威胁人类健康,估计没人信。

可等人类开始大规模施用抗生素,情况就变了。

青霉素临床应用后没几年,质粒就开始“适应”环境,要么在自己的结构里插入耐药基因,比如那个blaTEM-1基因,要么就跟其他质粒“融合”,变成更厉害的耐药载体。

1961年发现的MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌),还有2009年全球扩散的NDM-1基因,背后都有这些进化后的质粒在捣鬼。

你想啊,人类这边一个劲用抗生素,细菌为了活下去,质粒能不“升级”吗?

研究还发现,质粒进化有三种模式。

一种是缓慢变化型,比如IncP-1质粒,靠一点点基因突变积累抗性,一种是完全融合型,像IncA/C质粒,直接整合好几个耐药基因簇,还有一种是基因回收型,比如blaCTX-M基因,会捡以前质粒留下的片段重新利用。

搞不清的是,这些微小的遗传载体咋就这么会“变通”,三种模式换着来,总能找到对抗抗生素的办法。

质粒不光自己会进化,还特能“跑”,这也是耐药危机能蔓延全球的关键,接下来咱就说说,这些质粒是怎么把耐药性传到全世界的。

质粒能在不同细菌之间传耐药基因,靠的是一种叫“接合转移”的本事。

简单说,就是质粒会让细菌长出“性菌毛”,这玩意儿就像“快递车”,能把耐药基因从一种细菌送到另一种细菌手里。

比如IncN质粒,既能在大肠杆菌里待着,也能跑到沙门氏菌里,跨物种传播一点不费劲。

更让人头疼的是这些“超级质粒”的特性,它们不光能抗多种抗生素,连医生当成“最后救命稻草”的储备抗生素也不怕。

有研究发现,有些质粒同时带着blaNDM-5和mcr-1基因,对碳青霉烯类和粘菌素这两种强效抗生素都有抗性,这就等于把治疗难治性感染的路给堵死了。

碰到这种质粒,医生也挺无奈的,手里的“武器”突然就不管用了。

而且人类自己的一些行为,还在帮质粒扩散,比如畜牧业里抗生素用得太狠,挪威有个三文鱼养殖场,旁边河流里的抗生素浓度都超标了不少,水里的质粒自然也跟着变耐药。

还有医疗环境,中国17个城市的制药厂曾经分离出带blaNDM-1基因的不动杆菌,这些细菌一旦扩散,很容易引发院内感染。

很显然,要是不控制这些人为因素,质粒的“破坏力”还得变大。

既然搞清楚了质粒的“底细”和传播路数,科学家们也没闲着,开始想办法对付它们,下面就说说现在有哪些技术突破,还有未来能怎么防控。

这次研究能成功,多亏了那些老样本。

英国国家模式培养物收藏中心保存的百年菌株,还有默里收藏捐赠的样本,帮研究团队完整还原了质粒的进化历程。

本来想找这么多历史样本挺难,没想到这些机构早就把“宝贝”存好了,这才让追溯工作有了基础。

而且通过先进的DNA分析技术,确认这些细菌保存这么多年没变化,原始状态都在,这对研究来说太重要了。

有了对质粒的了解,新疗法也慢慢冒出来了。

香港大学开发了I-F型CRISPR-Cas系统,能精准编辑带耐药基因的质粒,还有阳离子拟肽类药物,能破坏质粒的外膜,让抗生素重新发挥作用,甚至噬菌体疗法,专门找带耐药质粒的细菌“下手”,不影响其他有益细菌。

这些技术算是找对了方向,以前光针对细菌,现在直接瞄准质粒,等于从“源头”解决问题。

当然,光靠技术还不够,得全球一起防控。

中国建了七大流域的抗生素抗性基因监测体系,能及时掌握水里质粒的情况,欧盟限制兽用抗生素使用后,耐药率降了不少,这说明管控有用。

并非明智之举的是以前“不管不顾”用抗生素,现在有了这些成功案例,其他国家也能跟着学。

毫无疑问,要对付全球耐药危机,得搞“OneHealth”框架,把人类、动物、环境的健康放一起考虑,不然质粒还得在不同场景里扩散。

总结下来,这百年研究算是把超级质粒的“诞生史”摸透了,从抗生素前的无害状态,到被人类行为逼成耐药载体,再到现在成为全球健康威胁。

未来要解决这个问题,一方面得继续研发针对质粒的新疗法,另一方面也得控制抗生素滥用,更重要的是全球协作,别各自为战。

要是这些都能做到,说不定再过几十年,咱们能重新掌握对抗细菌的主动权,不让这些小小的质粒再捣乱。

来源:鉴史观一点号

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