超級大腸桿菌克隆如何接管人類腸道？

伯明翰大學的科學家發(fā)現(xiàn)，大腸桿菌的“超級”克隆已經(jīng)進化，以防止自己變得如此引人注目，以至于可能摧毀細菌。

研究人員研究了大腸桿菌克隆被稱為ST131的方式和原因，ST131被稱為“超級細菌”，因為它對許多藥物具有耐藥性，已經(jīng)成為耐藥大腸桿菌感染的主要原因，但它并不那么占主導(dǎo)地位。其他沒有多重耐藥性的克隆被淘汰。

E.大腸桿菌是人和動物腸道中常見的細菌，是正常腸道菌群的一部分——腸道細菌。大腸桿菌有許多不同的類型。雖然大多數(shù)是無害的，但有些可能會引起嚴重的食物中毒或感染，包括尿路或血液。

大腸桿菌病例數(shù)從2012-13年的32309例增加到2017-18年的41060例，增長27%。這種增加與所謂的“超級細菌”引起的抗生素耐藥性感染增加有關(guān)。伯明翰大學微生物與感染研究所的艾倫麥克納利博士說：“全球最具優(yōu)勢的多重耐藥大腸桿菌克隆被稱為ST131。

“早期研究表明，雖然ST131在20世紀90年代末出現(xiàn)并迅速傳播，但一旦現(xiàn)場出現(xiàn)，引起的大腸桿菌臨床病例不超過20%?！蔽覀兊难芯勘砻?，這是因為一種叫做負頻率依賴選擇的進化選擇(NFDS)。

“基本上，任何克隆體成為唯一的克隆體都沒有任何好處。如果發(fā)生這種情況，大腸桿菌的所有其他克隆都消失了，那么主克隆就會發(fā)生一些事情，大腸桿菌就會完全消失。

“經(jīng)過我們的研究，我們現(xiàn)在知道，雖然ST131和其他新的大腸桿菌克隆具有明顯的顯性耐藥性，但似乎它們不太可能成為完全顯性，因為這個被稱為NFDS的過程可以控制整個大腸桿菌種群的平衡?！?

劍橋韋爾科姆桑格研究所、挪威奧斯陸大學和芬蘭赫爾辛基大學的Jukka Corander教授表示，作為研究的一部分，科學家們還分析了ST131的近1000個基因組序列，看看他們是否能找到任何可以解釋這一過程是如何發(fā)生的遺傳模式。他說：“我們發(fā)現(xiàn)，在ST131的克隆中，與那些與ST131密切相關(guān)的非耐藥細菌相比，允許細菌在人體腸道內(nèi)定植的基因存在許多變異。是的。

“如果一個人想從大腸桿菌中獲得血液或尿液感染，通常會在腸道定植后發(fā)生，所以我們現(xiàn)在知道這種超級細菌是遺傳的，這使得它在腸道定居更具競爭力。比其他大腸桿菌要多。”如果我們能理解為什么一種多藥耐藥的大腸桿菌會競爭，而我們的居民腸道中有健康的大腸桿菌，我們就可以嘗試并試圖阻止這種情況的發(fā)生。現(xiàn)在，這需要進一步研究的重點。"

這項研究發(fā)表在今天(4月23日)的mBio上，也是與英國抗生素化療協(xié)會、威康信托桑格研究所、倫敦衛(wèi)生與熱帶醫(yī)學院和倫敦帝國理工學院合作開展的。

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