抗生素耐药性的微生物调控:原生生物对细菌抗生素耐药性的影响

抗生素耐药性在环境中的存在、进化和传播对人类健康构成了全球性的威胁.随着抗生素的使用,我们对人类影响的生态系统中抗生素耐药性的了解正在迅速加深.然而,在人类干扰有限的自然生态系统中,微生物的相互作用作为抗生素耐药性进化的主要驱动因素在很大程度上仍被忽视.本文首先综述了抗生素耐药性的起源、进化和传播,指出前抗生素时代细菌耐药性进化的主要动力是微生物之间对资源的竞争,而抗生素时代人类活动向环境中施加的高浓度的抗生素则成为细菌耐药性进化的主要动力.然后在个体水平分别梳理了自养型原生生物和吞噬型原生生物在调控细菌耐药性方面的重要作用.并且指出由于方法上的局限性,目前在群落水平的研究相对缓慢,了解原生生物在微生物食物网中的地位和影响原生生物群落分布的因素则有利于我们解析其中的机制.最后对利用原生生物遏制抗生素耐药性带来的危害进行了展望,以期为缓解抗生素耐药性并控制其在环境中的传播提供科学依据.     

与敌共生

正在人类与微生物的战争中,我们一直试图将有害细菌斩尽杀绝。然而这种"铁腕镇压"不仅造成了耐药细菌的疯狂反击,还误伤了人体内的有益菌群。随着抗生素的研发越来越艰难,病菌的耐药性越来越强,我们也许应该停止这种剑拔弩张的对立,和"敌人"握手言和。     

隐藏的流行病

<正>抗生素耐药性正在接近危机点，世界需要采取行动。两年前，美国疾控中心（CDC）给出一项令人不安的预测：如果不彻底改变抗生素的使用习惯，到2050年，耐药性病原体可能每年导致千万人死亡。2022年1月《柳叶刀》发布的《全球抗生素耐药性研究报告》（GRAM）指出了更令人不安的事实：2019年，约有127万人直接死于抗生素耐药性（AMR）,495万人的死亡与抗生素耐药性感染有关。抗生素耐药性问题正加速恶化，实际情况比预期的更糟糕。     

向深海问药

正后抗生素时代,我们拿什么去对抗疾病?不过,在世界的水域中可能存在着新的药物,它们只是等待被发现而已。科学家发出警告称,人类将面临进入"后抗生素时代"的危险。一些细菌开始具备耐药性,如此一来,抗生素正在丧失其对抗疾病的效力,会导致许多治疗手段失效。如今,人们将寻找新抗生素的目光从陆地转向了海洋。浩瀚的海洋中存在着诸多尚未为人所知的药物资源,它们在那里默     

研究发现新抗生素

正最近,科学家发现了一种强大的新抗生素。这种抗生素能对抗实验室和动物测试中的许多感染,包括一些对传统抗生素产生耐药性的细菌。这是通过创新性的基因测序技术发现的又一种新型抗生素。研究人员筛查了1500种土壤样本中的遗传物质,并用这种技术筛查了此前在实验室中无法培育或研究的数千种土壤细菌。这种新的化合物具有干扰感染细菌形成细胞壁的能     

关键词

<正>超级细菌南亚发现新型NDM-1超级细菌,抗药性极强,可全球蔓延。超级细菌是一种耐药性细菌,能在人身上造成脓疮和毒疱,甚至逐渐让人肌肉坏死。更可怕的是,抗生素药物对它不起作用,病人会因为感染而引起可怕的炎症、高烧、痉挛、昏迷,直到最后死亡。超级细菌的成因系人们滥用抗生素所致。     

超级细菌

<正>细菌对于环境、人类和动物,既有用处又有危害。人类的健康发展史,既是一段持续提升自身科技实力的历史,也是一部不断和细菌抗争的历史。不过,这种抗争也得有个限度,不然无异于自取灭亡。时至今日,细菌的耐药性问题已经对全球公共健康领域发起了重大挑战。全球每年有70万人因耐药性感染而死亡,23万新生儿因此不治夭折。研究表明,细菌耐药性主要源于滥用抗生素,其中既包括人类自身的治疗滥用,也包括对动物过度的应用。     

灾难性的威胁:抗生素耐药性

实际上,我们面对的困境比上述结论严重得多,抗生素耐药性细菌在一些国家已经失去控制.《新科学家》杂志还披露,虽然可能已经存在有效的新药物,但因为监管和市场失灵,还滞留在发展的最后阶段.     

科学家发现最大噬菌体

<正>噬菌体是生态系统变化的主要驱动力,因为它们捕食细菌,改变其新陈代谢,传播抗生素耐药性,并携带在动物和人类中导致疾病的化合物。噬菌体是专门感染细菌的病毒。噬菌体和其他病毒并不被认为是活的有机体。     

适应毒物的进化

如果人的进化像细菌遭遇抗生素一样产生耐药性并引起基因变异，而且这种后天的获得性对环境的适应还可以通过DNA遗传下去，这不知是祸还是福——     

感冒吃药前先看"抗生素滥用"大片

人们对抗生素的滥用让耐药性提早出现,且来势汹汹.它甚至会导致人们面临"无药可用"的境地. 平时有点头疼脑热的就用抗生素,服用越多,身体产生的耐药性也就会越大,最终再强的抗生素也未必能保护得了你.     

冰下危机:潜伏于冻土中的远古病菌复苏

<正>随着全球气候变暖,冰封于冰层和永久冻土之下长达数世纪的长期蛰伏的细菌和病毒开始复苏。纵观历史,人类与细菌和病毒一直并存。从瘟疫到天花,为了抵御它们,我们一直在进化,而它们也相应地演化出感染我们的新方法。自从亚历山大·弗莱明发现青霉素以来,我们拥有抗生素已有近100年的时间。作为回应,细菌也不断产生抗生素的耐药性。这场战役永无止境:因为我们与病原体共同生存的时间太长,有时会形成一种     

多黏菌素耐药MCR-1:公共卫生领域的新挑战

最近,我国科学家发现一类由质粒携带的多黏菌素耐药新基因mcr-1.该基因随着细菌质粒在不同菌株之间水平转移,并赋予细菌抵抗多黏菌素类抗生素的能力.一旦MCR-1阳性细菌在全球蔓延,势必给"全球公共卫生"带来全新挑战,将意味着人类社会进入"后抗生素"时代.因此,mcr-1基因一经发现便引发全球关注,本文重点综述了MCR-1的全球分布和传播,携带该基因的质粒的多样性和复杂性以及MCR-1耐药性的生化机制等.希望通过加深对该基因的了解而寻求应对之策.     

噬菌体疗法:再度兴盛谋什么?

正噬菌体生物学不仅仅是一种模式生物系统,还是有助于人体健康的一种治疗方法,人们称之为"噬菌体疗法2.0版"。所谓噬菌体疗法,是使用噬菌体——感染细菌并在其内部复制的病毒——来治疗致病性细菌带来的疾病。这种方法在西方医学的前分子生物学时代有短暂的历史,在20世纪中期前后消亡,其原因主要是来自美国医学会对其效果的批判和化学抗生素药的发明应用。现在,全球抗生素耐药性危机和对人     

后抗生素时代来临

<正>世卫组织警告称后抗生素时代来临,建议设立全球观测系统监控耐药细菌传播。世界卫生组织(WHO)最近发布的一份报告称"后抗生素"时代正在逼近。该组织指出,抗生素和其他抗菌药物的疗效下降正在成为一个全球性问题,应当建立一个观测系统来监控这种情况。WHO的这份报告收集了来自129个成员国的相关数据,得到的结论不容乐观。报告显示,对抗菌药物的广泛抗性,已经出现在了世界上的每一个角     

噬菌体疗法治疗胃肠道感染

正自从噬菌体诞生以来,治疗肠胃道感染已经成为最成功的噬菌体疗法应用之一。尽管抗生素是目前的一线用药,对与日俱增的药物耐药性以及其对微生物组的破坏的关注,已经使得科学家们重新考虑使用杀死细菌的病毒替代之。     

抗生素开发倒计时

正抗生素耐药性的威胁已成为媒体的头条新闻,很少有人注意不到。最近几年报纸上的头条新闻都在警告潜在的"抗生素灾难",抗生素问题是现代医学的一个难题,或者至少充满了危机。这不仅仅是媒体的炒作,知晓这个问题的人越多,人们就越担心。目前,耐药性细菌感染每年导致70万人死亡,其中90%以上都是中低收入国家的患者,据权威人士预测,到2050年,这一数字可能会上升到1 000万人,多于当前死于癌症的人。几乎从抗生素时代伊始,人们就发现了抗生素的耐药性问题。早在1945年初,青霉素的发明者亚历山大·弗莱明就     

科学家如何利用人工智能

<正>它正在让研究变得更快、更好、更高效。2019年,美国麻省理工学院的科学家在现代医学领域做到了一件不同寻常的事——他们发现了一种新的抗生素,哈尔素（halicin）。今年5月,另一个团队发现了第二种新抗生素,阿鲍素（abaucin）。这两种化合物引人注目的地方不仅在于它们能够对抗两种已知最危险的抗生素耐药细菌,还在于人们找出它们的方式。     

面向临床应用的抗菌肽:递送和剂型

正抗菌肽作为传统抗生素的潜在替代物已经引起了人们的极大关注~([1,2]).虽然抗生素是人类对抗细菌感染的有效武器,但细菌种类的快速适应和抗生素的滥用导致了耐药菌株的出现和广泛传播.因此,迫切需要在机制上开发不同于现有抗生素的新抗菌方案.事实证明,     

水环境中抗生素耐药性的科学研究前沿、环境健康风险评估和控制阻断策略

水环境是抗生素耐药性传播的关键节点.然而,对水环境中耐药基因的来源、迁移和归趋仍缺乏深入的科学研究.对于已具备抗生素耐药基因暴露水平的环境,如何进行环境健康风险评估仍缺乏基本框架和精准模型.此外,控制阻断策略的制订和实施也缺少全局性布局.本文将聚焦上述三方面,以水环境为主,探讨环境抗生素耐药性的科学研究前沿、环境健康风险评估和控制阻断策略.科学前沿包括:(1)耐药基因的主要选择压力——抗生素的标准检测体系与共享基础数据库的建立;(2)水环境中抗生素的迁移转化和生物可利用性;(3)耐药基因在污水处理厂生态系统中的转移和扩散;(4)探索耐药基因暴露水平研究的标准化方法:宏基因组学和高通量q PCR;(5)耐药基因水平转移和环境传播的关键可移动遗传元件;(6)耐药基因的基因组大数据深度挖掘和机器学习.环境健康风险评估需区分两种风险,即抗生素治疗失效的风险和耐药基因在环境中传播的风险.耐药性的防控阻断涉及多学科联动,需要临床医学、生态学、农学、药学、环境科学与工程、教育学等多方共同努力.应从"卫生一体化"(One Health)的全局出发,优先在关键排放源等节点上加大防控投入,以有效阻断抗生素...