科学家发现了一种能对抗多种抗生素的新型致命细菌

据外国媒体报道，美国埃默里大学在本周发表的一份关于美国患者的报告中称，研究人员最近首次发现了一种能够抵抗多种抗生素的致命细菌菌株。就连被视为“最后一道防线”的科林也忍不住了。

这种狡猾且不可预测的细菌属于肺炎克雷伯氏菌(CRKP)，对碳青霉烯类抗生素有耐药性。它对所有已知的抗生素都有耐药性，包括被称为最后一道防线的碳青霉烯。这种细菌经常潜伏在医院里，可以侵入尿道、血流和软组织。它也是臭名昭著的碳青霉烯类耐药肠杆菌科(CRE)之一，致死率高达50%，近年来在世界各地迅速蔓延。美国疾病控制和预防中心2013年的一份报告估计，美国每年有超过9300例CRE细菌感染，导致约600人死亡。美国疾病控制和预防中心和世界卫生组织都将CRE细菌列为威胁公众健康的主要耐药细菌之一，需要采取“紧急和积极的行动”。

本周之前，我们对CRKP细菌的了解仅限于此。

然而，在这项新研究中，埃默里大学的研究人员从亚特兰大患者的尿液中分离出两种新型CRKP细菌。他们对粘菌素也有抗药性。但是人们不理解这种机制。在标准临床试验开始时，他们似乎易受抗生素的影响。然而，随着实验的不断深入和细菌接触到越来越多的抗生素，科学家发现它们实际上可以存活。小鼠被这两种细菌感染后，粘菌素治疗无效，最终死于细菌感染。然而，感染普通CRKP细菌的小鼠在使用粘菌素后逃脱。

目前，没有证据表明CRKP细菌在感染患者后的治疗过程中会神奇地突然产生对粘菌素的耐药性。然而，微生物学家魏红星和其他研究作者认为，这可能是因为证据很难收集，而我们目前掌握的数据足以引起关注。研究人员得出结论，研究结果“敲响了CRKP细菌感染中令人担忧但不充分现象的警钟，并强调了找到更敏感和更准确的诊断方法的重要性。”

死亡的判定

韦斯在采访中强调，CRKP细菌“对‘最后一线’药物具有特别令人担忧的耐药性”其中之一是粘菌素，“一些病人可能已经被治愈，但现在他们几乎没有选择。”

此外，当感染CRKP的患者达到需要使用粘菌素的阶段时，他们通常会病得很重。此时，医生经常使用尽可能多的抗生素，因此很难判断细菌是否对粘菌素有耐药性，也很难进行临床研究。“我并不是说如果是我，我就不会使用大量抗生素，”韦斯说，“但要证明科林耐药性是否是一种潜在危险，只需要科林。”

然而，在实验室里，研究人员可以充分研究这种细菌的多重耐药性。作为埃默里大学抗生素耐药性研究中心的主任，韦斯已经研究多药耐药性好几年了，但是这种现象仍然是一个大谜。

微生物学家将菌株从患者体内分离出来后，将其置于培养皿中进行培养，最终获得具有相同基因的菌落，其中所有细菌对特定抗生素具有相同的敏感性或耐受性。换句话说，如果它们对抗生素敏感，小剂量的抗生素可以杀死整个菌落；然而，如果这些细菌能承受大剂量，整个菌落就会产生耐药性。耐药程度在系谱中有分布，但通常有判断某一菌株是否具有耐药性的标准。换句话说，如果整个菌落能够耐受某些浓度为“x”的抗生素，就被认为是耐药的。

然而，多药耐药细菌并不遵循这些规则。在标准诊断试验中，整个菌落可能显示出抗生素敏感性。然而，在更高级的测试中，研究人员发现了具有耐药性的次级菌落。通常，这可能表明一些具有耐药性基因的细菌混入了菌落，但事实上，这些次级菌落的基因与其他对抗生素敏感的细菌的基因完全相同。它们是其他细菌克隆的产物，但由于某些原因，抗生素的耐药性如此之大。

神秘的微生物

当韦斯和他的同事分析从CRKP临床患者中分离出的细菌时，就会发生这种情况。对这些细菌耐药性的标准测试表明，浓度为0.5 μg/mL的粘菌素可杀死整个菌落，表明其对该抗生素敏感。然而，进一步的实验发现，每1000个细菌中有1个能够耐受浓度为2微克/毫升的粘菌素，每100万个细菌中有1个能够耐受浓度为100微克/毫升的粘菌素。

当菌落在粘菌素中培养时，具有耐药性的次级菌落将占优势，没有耐药性的细菌将被取代。然而，如果用营养物质培养菌落，整个菌落将恢复对抗生素的敏感性，除了每1000个细菌中有1个仍有耐药性。研究人员还对这两种细菌的基因进行了测序，发现这两种基因是相同的。

韦斯指出，尽管这两种细菌的基因是相同的，但激活基因的方式是不同的。然而，尚不清楚这一现象是如何以及为什么发生的。韦斯和他的同事推测，一种特殊的感觉系统可能是抗药性之谜的关键。该系统的信号传递机制分为两部分:嵌入细菌细胞膜的蛋白质可以对某些环境信号作出反应，然后将信号传递给细胞中的另一种蛋白质，后者可以根据不同情况激活或“关闭”基因。

在一些具有压力抗性的次级菌落中，该系统似乎是开启的。但是，在研究人员利用基因工程技术摧毁了其他多重耐药性细菌的系统后，这些菌落失去了神秘的耐药性。

目前，尚不清楚哪些基因受该系统控制，但有证据表明，该基因的微小变化可以减少细胞膜上的负电荷，从而使粘菌素失效。粘菌素带正电荷。如果细菌细胞膜带负电荷，它将被粘菌素破坏。然而，确切的机制和细菌防御系统仍不清楚。

“我认为目前我们对抗生素的态度已经变成‘这是无效的吗？没关系，我们就用另一个吧。”韦斯指出，“因为我们有许多替代品，对细菌耐药性的研究一直缺乏紧迫性。但是现在选择越来越少，人们越来越关注它。"

总的来说，“我们知道的不多。”他强调需要研究经费，“但我们已经在努力了。”