一种能让超级细菌变得更加致命的武器

香港城市大学(城大)的一名科学家最近领导的一项研究发现了一种容易传播的DNA片段,可以使一种新型的超耐药和致命的超级细菌迅速变得超毒,对人类健康构成前所未有的威胁。
克雷伯氏菌肺炎是一种主要的细菌病原体,可引起严重感染,特别是在免疫系统受损的患者中。而且它很容易通过医疗机构传播,比如新生儿重症监护病房。它属于克雷伯氏菌属,因其多药耐药被世界卫生组织列为三大“关键优先病原体”之一,因此迫切需要新的药物。
2017年,当时在香港理工大学工作的陈升教授及其研究团队和浙江大学的合作者发现了一种新的肺炎克雷伯菌菌株,该菌株不仅对碳青霉烯(一种通常用于治疗严重或高风险细菌感染的高效抗生素)具有耐药性,而且具有高毒力和高传染性。他们的研究结果发表在《柳叶刀》传染病
一个待解的谜题
“但我们不知道这种超级细菌是如何形成的,”陈教授说,他现在是香港城市大学传染病及公共卫生学系的代理系主任。
为了解开这个谜题,陈教授和他的团队继续研究这种新的高毒力肺炎克雷伯菌菌株。
最近,当他们从中国一家医院的一名患者身上分离出一株耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌时,他们发现系统发育分析揭示了该菌株实际上属于克雷伯菌。“克雷伯氏菌很少从临床样本中分离出来。它通常存在于患者的呼吸道和胃肠道中,不会产生典型的细菌感染迹象。”
研究小组发现,这种张痘克雷伯菌菌株实际上携带了一种新的质粒——一种环状的DNA片段,它含有高毒力肺炎克雷伯菌中常见的毒力质粒的关键基因,导致高毒力,使细菌更加危险。
在实验中,当小鼠用该质粒感染耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌时,所有小鼠都死亡,死亡率与高毒力对照菌株相似。但当小鼠感染了缺乏这种质粒的相同菌株时,所有小鼠都存活了下来。
超级细菌背后的秘密
研究小组进一步的实验还发现,新发现的质粒可以从一个细菌传播到另一个细菌。将这种毒力质粒转移到耐碳青霉烯的肺炎克雷伯菌菌株可导致该菌株的毒力水平显著提高,使其既耐碳青霉烯又高毒力。
这项新发现发表在微生物学性质在上个月底。
“目前这项研究的意义在于,我们发现了一种新的共轭质粒,它可能是我们在2017年发现的新型超级细菌形成的原因。该偶联质粒可将正常肺炎克雷伯菌快速转化为高毒力肺炎克雷伯菌。这表明,由于该质粒在临床肺炎克雷伯菌中的传播,可导致人类致命感染的高毒力肺炎克雷伯菌可能会变得普遍,并对患者的健康构成更大的威胁,”陈教授说。
基于这一发现和来自他的团队的更多数据,陈教授说,将会有更多不同类型的结合毒性质粒在临床肺炎克雷伯菌中传播。他的团队将继续进行更多的临床研究克雷伯氏菌penumoniae菌株以发现更多不同类型的结合毒力质粒,这归因于目前出现的高毒力和碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌。
顾丹霞等。中国某医院ST11耐碳青霉烯类高毒性肺炎克雷伯菌致命暴发:分子流行病学研究《柳叶刀》传染病杂志(2017)。DOI: 10.1016 / s1473 - 3099 (17) 30489 - 9
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