一群科學(xué)家近日揭開(kāi)了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最大威脅之一——超級(jí)細(xì)菌的崛起真相。
這次故事的主角是一種叫質(zhì)粒的微小環(huán)狀DNA。它們像細(xì)菌世界的“U盤(pán)”，能在不同細(xì)菌之間插拔、復(fù)制、傳遞信息。其中最危險(xiǎn)的信息，就是對(duì)抗生素的耐藥性。
為了搞清這些“U盤(pán)”是如何把普通細(xì)菌變成“超級(jí)戰(zhàn)士”的，來(lái)自英國(guó)惠康桑格研究所、巴斯大學(xué)和英國(guó)衛(wèi)生安全局的科學(xué)家們，翻出了從1917年至今的細(xì)菌樣本——那時(shí)抗生素還沒(méi)被發(fā)現(xiàn)。他們分析了來(lái)自六大洲的四萬(wàn)多個(gè)質(zhì)粒，構(gòu)建了迄今為止最龐大的細(xì)菌“家譜”。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》期刊上。
結(jié)果令人震驚：如今在全球肆虐的多重耐藥性感染，竟不是由成千上萬(wàn)種質(zhì)粒造成的，而是集中在少數(shù)幾種“超級(jí)質(zhì)粒”身上。換句話說(shuō)，全球抗生素危機(jī)，可能只是幾個(gè)罪魁禍?zhǔn)自谧鱽y。
更驚人的是，這些如今能抵抗一線藥物甚至抗生素的質(zhì)粒，起初其實(shí)“人畜無(wú)害”。在最開(kāi)始，它們并不攜帶任何耐藥基因。直到人類(lèi)開(kāi)始大規(guī)模使用抗生素，這些質(zhì)粒才在進(jìn)化壓力下“升級(jí)裝備”：要么把耐藥基因插進(jìn)自己的環(huán)狀DNA，要么干脆和其他質(zhì)粒合體，變成一個(gè)能抵抗多種藥物的“融合怪”。
通過(guò)融合誕生的質(zhì)粒不僅戰(zhàn)斗力爆表，還能輕松跨越不同細(xì)菌物種的界限，像病毒傳播一樣擴(kuò)散耐藥性。今天，它們的后代正藏身于各種致病菌中，讓原本簡(jiǎn)單的感染變得無(wú)藥可治。
在新研究中，科學(xué)家們不僅復(fù)盤(pán)了過(guò)去，還建立了一個(gè)百年質(zhì)粒演化模型。他們發(fā)現(xiàn)，質(zhì)粒的進(jìn)化有三條路：緩慢積累突變、徹底融合重組，或悄然消失卻留下基因碎片供“后代”回收利用。正是抗生素的濫用，成了推動(dòng)質(zhì)粒走上“融合與強(qiáng)化”這條路的最大推手。
這也意味著，未來(lái)我們也不必“見(jiàn)菌就殺”，而是可以設(shè)計(jì)出專(zhuān)門(mén)清除這些“超級(jí)質(zhì)?！钡寞煼?。比如用基因編輯工具精準(zhǔn)剪掉耐藥基因，或阻止質(zhì)粒在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。一旦成功，就能同時(shí)對(duì)付多種耐藥菌，從而“一招制敵”。
更酷的是，這個(gè)模型還能用來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)一百年的細(xì)菌演化趨勢(shì)，提前預(yù)警可能爆發(fā)的耐藥疫情，為公共衛(wèi)生決策提供依據(jù)。
這項(xiàng)研究讓人們親眼看到人類(lèi)行為如何徹底重塑了微生物世界的遺傳格局，超級(jí)細(xì)菌不是天災(zāi)，而是人類(lèi)書(shū)寫(xiě)的“進(jìn)化劇本”。但好消息是，既然我們能讀懂它，或許就有機(jī)會(huì)改寫(xiě)結(jié)局。
