世界上最致命病原体之一的致命秘密终于揭晓

常见的“革兰氏阴性细菌铜绿假单胞菌”是微生物中真正的漫画反派。
这种狡猾的杀手能够通过我们的防御渗透到我们最无菌的空间,它应该被列入世界卫生组织的优先病原体名单。
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我们大多数人在日常生活中都会遇到这种微生物,通常都会毫发无损。然而,在适当的情况下,它很容易利用我们防御系统中最小的漏洞,爆发成失控的感染。
这样一种无处不在的微生物是如何成为一种机会主义威胁的,这一直是个谜,促使一个国际研究小组更仔细地研究了这个物种的进化史。
在剑桥大学科学家的带领下,该小组根据全球各种人类、动物和环境来源的9829个细菌样本,建立了596个密切相关菌株的遗传家谱,其中一些可以追溯到1900年。
在这些菌株中,他们发现,只有21种菌株导致了绝大多数感染。在过去的两个世纪里,正是这些坏鸡蛋的快速进化给了我们这样一个危险的传染性病原体。
每年有超过50万人直接死于铜绿假单胞菌感染,由于这种细菌拥有丰富的抗生素耐药性工具包,治疗这种感染尤其具有挑战性。
铜绿假单胞菌既能在飞机燃料中生存,也能在几乎纯净的水中生存,它的适应性似乎无穷无尽。这种不可思议的技能使其成为医疗保健环境中的一个特殊问题,即使是最卫生的做法也不足以防止感染。
患有慢性肺部疾病的住院患者,如囊性纤维化(CF)和支气管扩张,尤其容易受到影响。
事实上,研究人员发现,这种细菌的一些传染性菌株甚至进化出了对CF患者的强烈亲和力。仔细观察发现,这些菌株已经开发出了针对CF患者健康受损的方法,帮助微生物避免被宿主免疫系统破坏。
在被指派清除它们的免疫细胞中找到了一个安全的新生存空间后,CF特异性铜绿假单胞菌菌株通过相互交换抗性因子继续进化,就像家庭午餐中的食谱一样。
这一发现证明了病原体利用其生存能力在极端环境中开辟新的生态位的能力,为它提供了悄然收集下一次进化飞跃所需工具的空间。
“从临床角度来看,这项研究揭示了关于假单胞菌的重要信息,”资深作者、剑桥大学英国囊性纤维化创新中心主任、呼吸生物学家安德烈斯·弗洛托说。
“人们一直关注的是这种感染在CF患者之间传播的容易程度,但我们已经证明,它也可以在其他患者之间轻松传播,令人担忧。”
了解高耐药性病原体的传播有多容易,给制定超高效的筛查和隔离措施带来了更大的压力。
铜绿假单胞菌不太可能成为一个容易被击败的敌人。但如果我们要防止这种微生物演变成更危险的威胁,了解它的优势是至关重要的。
弗洛托说:“我们对假单胞菌的研究教会了我们关于囊性纤维化生物学的新知识,并揭示了我们在这种情况和潜在的其他情况下提高对入侵细菌的免疫力的重要方法。”
这项研究发表在《科学》杂志上。
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