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亞利桑那州弗拉格斯塔夫—一位環境健康專家今天在一次科學作家會議上表示,一種相對較新的耐藥性金黃色葡萄球菌可能代表著世界上的下一次細菌性流行病。
這種被稱為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌398株(或MRSA ST398)的超級細菌,於1994年在荷蘭一名嬰兒身上首次被發現,並追溯到她家的豬。轉化基因組學研究所(TGen)微生物組學與人類健康中心主任蘭斯·B·普萊斯在弗拉格斯塔夫表示,現在,研究人員開始看到更嚴重的感染病例,其中一些病例顯示與牲畜沒有直接聯絡。
普萊斯說:“丹麥和荷蘭的人類[ST398]感染率正在上升。我們只是看到了疫情的開始。” 普萊斯在科學寫作促進委員會組織的第49屆年度科學新視野會議上發表講話時發表了上述評論。
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目前尚不清楚這些較新的ST398病例的傳播機制。普萊斯說,研究人員正在考慮各種解釋,包括人與人之間的接觸、受汙染的肉類或生物體的變化,使其更容易傳播。最近,在愛荷華州接受檢測的豬和農民中,約有一半發現了ST398。
普萊斯及其同事最近的一項分析表明,ST398可能最初是一種與人類相關的菌株,可以用甲氧西林治療。隨後的畜牧業實踐使該菌株得以傳播到牲畜中。肉類生產在全球範圍內都使用拯救人類生命的抗生素作為預防措施或生產工具,以保持動物健康。然而,細菌的死亡然後對剩餘的少量細菌種群施加了選擇壓力,從而產生了耐抗生素菌株。對於ST398,這可能導致了耐藥性菌株的產生,然後透過與牲畜的接觸將其傳播回人類。
普萊斯說:“這真是一個相當可悲的迴圈。”
金黃色葡萄球菌感染可引起皮膚和軟組織感染、呼吸道感染(如肺炎)、菌血症(血液中存在細菌)和心內膜炎(心臟內膜炎症)。在20世紀40年代發達國家廣泛使用抗生素之前,這些感染通常是致命的。過去二十年中耐抗生素細菌的興起意味著,通往將近一個世紀前盛行的可怕醫療情景的大門已經敞開。事實上,即使現在,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌在美國殺死的人也比艾滋病毒多,普萊斯說。
工業規模的牲畜養殖實踐通常是耐抗生素細菌菌株增殖的罪魁禍首。美國有90億隻牲畜(主要是肉雞),每年向食用動物施用2900萬磅活性抗生素。這些動物被飼養在擁擠且可能骯髒的環境中。結果是一個利潤豐厚的肉類產業,它使該國大部分人口能夠負擔得起這種食物(當擴大到當前水平時,會產生重大的長期環境成本),但也成為工程師可以設計出的最有效的抗生素耐藥菌株進化和傳播系統之一,普萊斯說。這些菌株殘留在動物屍體上,然後透過我們購買和食用的肉類傳播給人類。
區分細菌菌株的典型“金標準”稱為多位點序列分型,但ST398菌株透過這種方法看起來都相同。全基因組測序使普萊斯和他的導師保羅·基姆(北亞利桑那大學微生物學家,也是TGen病原體基因組學部門主任)等研究人員能夠在過去10年中獲得更高解析度但仍低成本的各種微生物菌株的“指紋圖譜”,包括炭疽和霍亂,以區分它們。
對於ST398,普萊斯和他的團隊對來自世界各地的88個分離株中的所有290萬個鹼基進行了總共50次的測序。透過尋找菌株中的微小變異,稱為單核苷酸多型性,研究人員能夠建立一棵系統發育樹,以檢視哪些菌株是最原始的,哪些菌株是較不原始的或更“衍生的”。這項分析揭示了ST398起源於人類,可以幫助未來努力管理更嚴重的疫情爆發,一些研究人員稱之為“後抗生素時代”。
今年早些時候,普萊斯和他的同事在《臨床傳染病》雜誌上發表了一項關於雜貨店肉類的全國性研究結果,發現近一半的美國雞肉、牛肉和豬肉樣本被金黃色葡萄球菌汙染,其中一半以上的細菌對三類抗生素具有耐藥性。發現近四分之三的火雞樣本受到汙染。我們中很少有人直接接觸過抗生素治療的動物(大多數美國牲畜都接受這種治療),但幾乎我們所有人,甚至素食主義者,都會透過肉類接觸細菌,普萊斯說。烹飪可以殺死大多數金黃色葡萄球菌,但食物處理和交叉汙染仍然可能使這種細菌感染我們。
普萊斯說:“我們必須對此採取一些措施,”他補充說,各種細菌(不僅僅是金黃色葡萄球菌)中的抗生素耐藥性是我們今天面臨的最大公共衛生威脅之一。
普萊斯還在他的演講中向房間裡大約150名作家和其他人提出了以下測驗(答案如下)
1. 是或否:人們對抗生素的耐藥性越來越強。
2. 是或否:美國大多數抗生素都用於治療患病動物。
3. 是或否:抗生素被注射到美國的禽蛋中。
答案:(1)否;(2)否;(3)是。對於(1),人們並沒有變得更耐藥;事實是,人類感染了耐抗生素細菌,如果未在治療可能成功的短暫時間內施用適當的藥物,可能會導致更長的疾病和治療失敗。對於(3),如今的機器每年都會將抗生素注射到數十億個雞蛋中,不是為了直接食用,而是為了孵化場,在那裡它們會成長為雞。
圖片:金黃色葡萄球菌的凝膠電泳圖,由美國疾病控制與預防中心提供