氨苄青黴素耐藥性研究
編審:龔晶 北京市農林科學院農業信息與經濟研究所
《柳葉刀-傳染病》(The Lancet Infectious Diseases)新發表的研究顯示,在人類開始廣泛使用氨苄青黴素這種當前最普遍使用的抗生素幾年前,可遺傳氨苄青黴素耐藥性基因的細菌就已經出現。
位於法國巴黎的巴斯德研究所(Institut Pasteur)的研究人員在對沙門氏菌的歷史樣本進行分子分析時發現,氨苄青黴素耐藥性基因(blaTEM-1)在20世紀50年代就在人體出現,這是在氨苄青黴素被投入藥品市場幾年以前。研究還表明,一個可能的原因是在20世紀50年代和60年代,人們普遍會把小劑量的青黴素添加進動物飼料里。
該研究開展幾周前,世界衛生組織(WHO)呼籲,對健康家畜停止以促進生長和預防疾病為目的而習慣性使用抗生素。
「我們的研究結果表明,農場環境,如土壤、廢水和肥料的抗生素殘留對耐藥性傳播的影響可能比之前預想的要大得多。」主持研究的巴斯德研究所弗朗索瓦-澤維爾·韋爾(Francois-Xavier Weill)博士說。
抗生素耐藥性導致歐洲每年2萬5千人死亡,這一數字在2050年預計會上升到1,000多萬。沙門氏菌等許多造成人類嚴重感染的細菌已經形成對常見抗生素的耐藥性。
氨苄青黴素是首個用於治療腸道菌感染的廣譜青黴素,於1961年在英國開始投入市場。不久以後(在1962-1964年),英國確診了首批由常見動物傳染病細菌(導致可以在動物和人類之間傳播的疾病)的耐氨苄青黴素菌菌株——鼠傷寒沙門氏菌造成的人類感染病例。
由於時間間隔如此短暫,研究人員立即開始調查氨苄青黴素耐藥性的產生。研究人員測試了1911到1969年從歐洲、亞洲、非洲和美洲的人類、動物、食物和飼料中採集的288個鼠傷寒沙門氏菌歷史樣本。研究人員測試了樣本的抗生素敏感性,用全基因組測序進行分析,以了解氨苄青黴素耐藥性的機理。
研究人員在人類樣本的11個分離菌(3.8%)中發現不同的氨苄青黴素耐藥性基因。重要的是,在1959年和1960年法國和突尼西亞的人類樣本分離菌的質粒(移動的DNA,可以輕易被複制並在不同細菌間傳播)上發現blaTEM-1。
研究人員注意到,雖然這些國家相鄰,但氨苄青黴素耐藥性的載體(大多來自法國)和導致20世紀60年代英國首次疫情的菌株中的載體不同。韋爾博士說:「這說明早期出現氨苄青黴素耐藥性是因為不同細菌種群多次分別獲得耐藥性基因,而且不同種群在幾個國家的分布不同。」
「耐氨苄青黴素分離菌的基因多樣性、耐葯機制以及地理分布說明氨苄青黴素耐藥性在20世紀50年代後期就已經在鼠傷寒沙門氏菌這種著名動物傳染病細菌中傳播,而幾年後氨苄青黴素才被投放市場。」
英國中央公共衛生實驗室(Central Public Health Laboratory)1965年的一篇報告指出,定期在動物飼料中加入小劑量的窄譜抗生素青黴素G(也叫苄青黴素)可能是在英國人體中出現氨苄青黴素耐藥性的原因(1969年英國禁止在飼料中添加青黴素G)。
進一步分析中,研究人員證實,在接觸到較低水平的青黴素G後,氨苄青黴素耐藥性基因能夠在野生鼠傷寒沙門氏菌菌株中傳播,這和在20世紀70年代美國用抗生素飼養的雛雞中發現的氨苄青黴素耐藥性基因類似。
研究人員注意到研究的一些局限性,尤其是歷史樣本中分離菌的高度選擇性,這些分離菌大多來自法國及非洲和亞洲的前法屬殖民地。
韋爾博士說:「雖然我們的研究不能證明青黴素G的使用和牲畜中可傳播的氨苄青黴素耐藥性之間確有因果聯繫,但我們的研究結果表明,苄青黴素等青黴素的非臨床使用可能在20世紀50年代後期促進了耐藥性基因的進化。我們迫切需要重新評估抗生素在動物上的使用,以『惟一健康(one health)』理念應對耐藥性問題,樹立細菌不分國界的意識。為促進人類和動物健康,我們必須對耐藥性進行密切的國際監控和監測。」
來自比利時安特衛普熱帶醫學研究所(Institute of Tropical Medicine Antwerp)的桑德拉·萬·普耶魯德(Sandra Van Puyvelde)博士和同事在相關評論中寫道:「自1996年起,歐洲逐漸禁止抗生素生長刺激劑的使用(2006年全面禁止),這對牲畜養殖沒有副作用,反而降低了豬和禽類的抗生素耐藥性。然而中低收入國家和高速發展的經濟體仍然廣泛使用抗生素,尤其是在農業活動密集的漁業和貝類養殖業等產業中。」
他們補充道:「雖然回溯性研究本來就有局限性(地理和空間範圍有限),但作者德蘭-迪恩(Tran-Dien)和同事清楚地說明了氨苄青黴素商業化使用之前就已出現氨苄青黴素耐藥性……研究結果強調了『惟一健康』理念對應對抗生素耐藥性的重要性,『惟一健康』理念提出人類健康和動物以及環境的健康息息相關。同樣,需要進行跨學科、跨部門協作來遏制抗生素耐藥性的傳播。」(來源:《柳葉刀》網站北京市農林科學院農業信息與經濟研究所報道)
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