微生物组

从人体微生物组计划(2007年)到国家微生物组计划(2016年),美国酝酿了十年,各国也对微生物组研究投入了大量努力。微生物组学研究发展非常快,肠道微生物组与人体的多种疾病相关联,深刻影响了疾病的治疗和临床研究,包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等等,被认为是人体的“第二基因库”。

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400万岁的超级细菌,在地球最深处...

来源:中国生物技术网 2016-12-27 17:56

  据发表在《Nature Communications》上的一项研究(点击左下角阅读原文),科学家们在世界最深的洞穴之一发现了一种名为类芽孢杆菌(Paenibacillus)的古细菌,这种细菌似乎能抵抗现代医学中最强的抗生素

  这种细菌藏匿了超过400万年,这表明,“超级细菌”可以在没有人类和现代医学影响的情况下自身进化出特定种类的抗生素耐药能力,这很有可能是曝露于地下环境中天然形成的。

  科学家们在新墨西哥州深达305米的Lechuguilla洞穴中发现了该细菌,这处洞穴非常原始,有相当高的科学价值,只有科研人员才可以进入。

  美国Akron大学和加拿大McMaster大学的科学家通过洞穴样本确定了类芽孢杆菌抑制抗生素的5种特殊通路,目标是帮助我们弄清楚如何在未来战胜抗生素耐药性。

  Akron大学的Hazel Barton说:“我们发现了一些前所未有的耐药性机制,这很令人兴奋,因为这意味着我们还有时间能够想出新的应对方法。”

  抗生素的工作原理是抑制有害菌致病的机制,但是问题在于,这些病原体进化得很快,它们找到新的机制来替代被抑制的机制的速度比我们关闭这些机制更快。这就导致了一个问题,我们在医院和其他行业(比如农业)中过多使用抗生素,帮助了它们更快地进化。

  这也是这些古细菌令科学家们感兴趣的原因。它们存在的时间比人类出现还要早,所以它独立的耐药性似乎与其他环境压力有关,只是我们现在还不确定。

  测试表明,这些细菌对18种不同的抗生素都具有耐药性,包括达托霉素(daptomycin)——被人们誉为“最终方案”的抗生素,也拿它没办法。

  类芽孢杆菌使用的主要防御机制是在个体中产生突变,然后传给下一代,这与土壤中的类似种类细菌利用的耐药方式相同。

  现阶段,这种细菌并不会使人类生病,但是如果它进化为病原体(无论是否有人类干涉都可能发生),该团队希望我们能够在它对人类产生威胁之前战胜它。

  研究人员称,由于Lechuguilla洞穴中存在古老的耐药性细菌,或许也同样会存在能够被用于新抗生素的成分。

  McMaster大学的Gerry Wright说:“这是此研究的下一步工作。抗生素耐药性的多样性及其在全球微生物中的普遍性使得很多救命的药物黯然失色。这反映出,我们必须同时理解抗生素的使用和其耐药性。”

  除非我们能赶在这些病原体前面一步,否则抗生素耐药性将在未来成为巨大的问题,使得对一些疾病的治疗比这些疾病本身还要有风险。我们希望聪明的科学家们能够在这一切发生之前解决这个问题。同时,我们要更加科学合理的使用抗生素。

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