《自然》：改写“超级细菌”诞生历史！在抗生素之前，它们已经出现

▎药明康德内容团队编辑

上世纪40年代，现代医学史迎来了重要里程碑——青霉素的大规模生产使得人类在面临致病菌时有药可医。但很快，耐药菌的出现使得青霉素的应用范围大打折扣。此后的半个多世纪，抗生素与耐药菌的竞速赛持续上演：科学家不断找到新型抗生素，但抗生素的大量使用，也导致能抵抗更多抗生素的全新耐药菌出现、威胁着全人类的健康。

其中，上世纪60年代发现的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是最早受到广泛关注的“超级细菌”，它们能对当时最有效的抗生素甲氧西林产生耐药性。上世纪末，MRSA在医院以及社会上普遍存在，被WHO认定为对人类健康的重大威胁之一。

科学家发现，MRSA演化出了不同的菌株。人们相信，这些不同的菌株都是在抗生素出现之后，由抗生素的滥用诱导演化而来的。不过，一项近期发表于《自然》的研究指出，这个答案并不完整：早在200年前，一种MRSA就已经通过自然演化，在刺猬身上出现了。

这株特殊的“超级细菌”名为mecC-MRSA，它最早是由本文作者之一，剑桥大学Mark Holmes教授于2011年相继在奶牛和人体内发现。由于这些奶牛被喂食了大量抗生素，因此当时的科学家推测，抗生素滥用导致这些耐药菌首先在奶牛身上出现。

不过，随着关于mecC-MRSA的研究逐渐增多，这种细菌的起源显得有些扑朔迷离。除了绵羊、马等其他被人驯养的动物，野猪、鹳、蛇和刺猬等野生动物身上发现了mecC-MRSA。尤其是这种细菌在刺猬身上的高频率出现，使得本文的研究团队猜想：或许，这种耐药菌的真正起源不是养殖场，而是自然界。

为了验证这个猜想，由剑桥大学Ewan Harrison博士领导的团队首先从欧洲9国和新西兰收集了276只刺猬。结果，其中一半国家的刺猬身上都检测出了mecC-MRSA，英国刺猬携带这一菌株的比例更是达到了三分之二。

▲这项研究的结论并不意味着我们需要畏惧刺猬（图片来源：Pia B. Hansen）

随后，研究团队进一步对这些刺猬携带的mecC-MRSA和普通金黄色葡萄球菌，以及大量其他来源的金黄色葡萄球菌进行测序，这些分析能告诉我们mecC-MRSA的演化历史。

通过比较MRSA不同菌株的突变数量，研究团队推测，mecC-MRSA大约在200年前，就已经出现在刺猬体内了，这远远早于甲氧西林诞生的时间（1959年）。

▲真菌T. erinacei与MRSA在培养皿中的反应示意图（图片来源：Claire L. Raisen）

为什么自然演化过程会给刺猬带来这些耐药菌？答案与它们皮肤上的一种真菌有关。研究指出，这种名为Trichophyton erinacei的真菌能分泌两种β-内酰胺类抗生素（我们熟悉的青霉素、头孢霉素都属于这一类）。这些天然分泌的抗生素起到了自然选择的作用，导致耐药的mecC-MRSA与真菌在刺猬皮肤上共存。

“这种MRSA很可能是在刺猬皮肤的共演化竞争过程中出现的，”Harrison博士表示，“我们的结果表明，并非甲氧西林的使用驱使了MRSA的诞生，它的出现源于一个自然的生物学过程。我们认为在刺猬的皮肤上，MRSA在生存之战中获胜，随后可以直接传给家畜以及人类。”

▲MRSA的演化历史（图片来源：参考资料[1]）

“超级细菌”在刺猬身上随处可见，但这并不意味着我们因此而提心吊胆。毕竟，这种细菌已经跟随了刺猬两个世纪，但被mecC-MRSA感染的人数非常少，只占所有MRSA感染的1/200。

但从这项研究中，我们真正需要担心的是，耐药性诞生的原因可能比我们想象的更加普遍。这也提醒我们，对于抗生素的使用需要更加谨慎，因为“耐药性无处不在，”Harrison博士表示，“我们没有在人体内观察到，但这些耐药菌可能藏身某处，并且最终感染我们。”

由于目前我们使用的抗生素主要来自自然界，研究人员提醒称，对这些抗生素的耐药性可能已经在自然界出现了。一旦人们继续在医院或养殖场中滥用抗生素，为耐药性菌株的生长创造有利条件，抗生素的最终失效或将是时间问题。

参考资料：

[1] Larsen, J., Raisen, C.L., Ba, X. et al. Emergence of methicillin resistance predates the clinical use of antibiotics. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04265-w

[2] Superbug MRSA arose in hedgehogs long before clinical use of antibiotics. Retrieved Jan. 5, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/938879

[3] A type of MRSA evolved in hedgehogs long before the first antibiotics. Retrieved Jan. 5, 2022 from https://www.newscientist.com/article/2303390-a-type-of-mrsa-evolved-in-hedgehogs-long-before-the-first-antibiotics/

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