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.     

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.     

利用机器学习，预测细菌对抗生素的耐药性

<正>当一个患者确诊为细菌感染,医生会在实验室中对细菌进行药敏检测,并根据检测结果开具合适的抗生素。但细菌感染的复发率很高,大约25%罹患尿路感染的女性在6个月内被另一种细菌感染。众多研究发现,大多数复发感染的病原菌与初次感染的病原菌不同。医生按照细菌药敏检测的结果开具有效的抗生素尽管能够降低总体的复发率,但同样也提升了处于潜伏状态的耐药性菌株感染的可能性。因此,这样的治疗行为是一把双刃剑。2022年2月24日,以色列理工学院马修·斯特拉西（Mathew Stracy）等人在《科学》杂志发表的研究指出,运用数据驱动的方法,通过机器学习模型,结合人群统计数据和患者的个人病史,提出抗生素使用建议,能够将这种风险最小化。     

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...     

抗生素≠退烧药

抗生素不是退烧药,它的作用只是抑制和杀死细菌,只有在细菌感染的情况下使用抗生素才有效果。如果用于治疗病毒感染,不但没有效果,反而可能有害。有些人一感冒就吃抗生素,其实,一般的感冒,90％是病毒性的,不需要用抗生素。     

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     

理性面对抗生素

细菌是生物．是自然界的种生态，它要生存，要延续．这是必然的。人类发现了抗生素。细菌就必然产生耐受抗生素的本领，人类不可能在自然界中把细菌消灭掉，对于自然界，细菌和人类是平等的，完全消灭细菌不符合自然规律．况且人类还需要很多益菌，因此人和细菌必须共存。     

抗生素之殇

一个要消灭,一个要生存,自抗生素类药应用以来,病原菌就同人类博弈。在此消彼长的长期博弈中,病原菌越战越强,对新抗生素的耐药周期越来越短……     

抗生素≠预防药

小知识窄谱抗菌素指只对少数几种微生物起作用的抗菌素。广谱抗菌素指对革兰氏染色阳性和阴性的细菌都有效的一种抗菌素。半衰期在放射性衰变过程中,放射性元素的核数目减少到其原有的一半所需的时间。半衰期这个概念亦用于一般的药物。     

微生物学抗击耐药性

<正>科学回归自然界,去破译和瓦解病菌逃避抗菌药物的机制。2013年10月20日,周日,美国橄榄球亚特兰大猎鹰队打败了坦帕湾海盗队。那天的比赛在亚特兰大闹市区心脏地带的乔治亚穹顶体育场举行,它不是因为比赛的精彩而被人们记住——两支队伍都在联赛中垫底,而是因为赛后发生的事情上了新闻头条。另一支"参赛队伍"——穿的不是橄榄球队服而是白色危险品防护服,进入了赛场并且对海盗     

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     

国际抗生素问题会议

1955年2月7—11日在华沙举行了国际抗生素问题会议。这次会议是由波兰发起的,一共邀请了8个国家:苏联、中国、朝鲜民主主义人民共和国、捷克斯洛伐克、匈牙利,罗马尼亚、保加利亚和德意志民主共和国。曾邀请了印度的索克博士,伹他因事未能出席。民主德国代表也因病临时未能到会。计参加这次会议的共有8个国家,出席代表49人。参加这次会议的代表大部都是对於抗生素研究有所贡献或对於业务很熟练的专家。苏联和捷克的代表团团长部是抗生素研究所的所长,中国代表团由瓮远、许文思和我三人组成。会议中所用的语言有多种,大多数代表在讲完後并用俄文和英文作一摘要,这样使我们大部可以听懂,并且演讲的材料由会议的工作组用俄文和英文印出,分发给各位代表,这更帮助了     

公共卫生之抗生素政治

<正>决策者和医学专家们需要从全球视野考虑,是否应该采取行动以防出现抗菌药物的"公地悲剧"。十九世纪初期,英格兰羊毛需求日益飙升,牧民们为此四处放牧。那时候,很多羊群在公共的牧场吃草,那些牧场被称为"公地"。但公地被大量的羊群过度肆虐,其他的羊群或牛群觅不到足够的食料,数量开始减少并逐渐发育不良。自然而然地,因为草料的缺乏,所有公地的使用者深受其害。"公地悲剧"是经典案例,用以解释行为合理的个体,从个     

抗生素治病不灵谁之过

自20世纪40年代英国细菌学家弗莱明发明青霉素问世以来,成为人类对付多种细菌感染性疾病的有效武器,拯救了数以千万计人的生命,为人类健康立下了不朽的功勋。时至今日,常用的抗生素约近千种,分为β-内酰胺类(包括青霉素类、头孢菌素类和非典型β-内酰胺类)、氨基糖甙类、大环内酯类、四环素类、林可霉素类、多肽类、酰胺醇类、利福霉素类、抗结核药和多烯抗真菌药等十大类。按说如此众多的抗生素用来对付各种细菌引起的疾病应是绰绰有余了吧?其实不然,抗生素竟在多种细菌面前败下阵来。人们不禁问道——抗生素为何变得不灵验要说抗生素治病…     

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     

抗生素和超级细菌

华盛顿医学研究所最近的一份报告特别指出,食用动物已广泛使用抗生素。在过去10年里,引起人类疾病的细菌对许多治疗用的抗生素产生了抗药性。抗生素用于无疾病指标但为了单纯使动物生长更快和预防动物今后出现疾病的食用动物。报告指出：“不幸的是,这种不合适和不负责的使用可使抗生素出现抗药性。”另一方面,食用动物中的细菌可引起人类的疾病。近数10年来,沙门氏菌和大肠杆菌暴发率急剧上升,食品和药物管理局（FDA）已经批难了许多抗生素如四环素、青霉素和链霉素用于食用动物和人类。根据堪萨斯州大学教务长和医学委员会研究所…