一群科學(xué)家近日揭開了現(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”，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”是如何把普通細(xì)菌變成“超級(jí)戰(zhàn)士”的，來自英國(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)抗生素還沒被發(fā)現(xiàn)。他們分析了來自六大洲的四萬多個(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，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)“人畜無害”。在最開始，它們并不攜帶任何耐藥基因。直到人類開始大規(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)單的感染變得無藥可治。
在新研究中，科學(xué)家們不僅復(fù)盤了過去，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，未來我們也不必“見菌就殺”，而是可以設(shè)計(jì)出專門清除這些“超級(jí)質(zhì)粒”的療法。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)模型還能用來預(yù)測(cè)未來一百年的細(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)，而是人類書寫的“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)改寫結(jié)局。
