一种良性的肠道细菌或会不断进化引发致死性的血液感染

近日,一篇发表在国际杂志Science Translational Medicine上的研究报告中,来自美国多家研究机构的科学家们通过研究阐明了一种常见的人类肠道细菌如何通过进化的方式转变成为致死性的病原体,文章中,研究者描述了粪肠球菌(enterococcus faecalis)的进化历史特性。

图片来源:D. Van Tyne et al., Science Translational Medicine (2019)

早在20世纪80年代,来自威斯康星大学医院和诊所的医务人员就开始担心患者有时会出现致死性的血液感染,经过调查后他们发现了罪魁祸首竟是名为粪肠球菌的一种细菌,这对医学界来讲是一个惊喜,因为直到那时候科学家们认为粪肠球菌是居住在人类肠道中的一种良性细菌,然而不知道什么原因,该菌已经开始进化从肠道中转移到了血液中并开始影响患者的机体健康了。

粪肠球菌不仅能很好地抵御机体免疫系统,还具有一定的耐药性,甚至并不会受到医院所使用的清洁剂的影响,医院的研究人员并没有深入研究这种细菌的进化机制和原因,研究人员想通过更换清洁剂来将这种细菌消灭,幸运的是,他们还冻存了细菌的样本供以后进行研究,这项研究中,研究人员就对保存的样本进行了深入分析并阐明了这些细菌是如何发生改变的。

研究人员对多个样本中细菌的行为和基因组进行了研究,他们发现这些细菌与肠道中其它的细菌并不相同;除了会产生抗生素耐药性外,粪肠球菌还会产生毒素并对酸性pH环境耐受,这些细菌会通过基因突变的方式来获得上述能力,其中一种改变就是抵御宿主机体免疫系统的攻击,同时还会产生抗生素耐药性;此外研究者还发现,在所检测的样本中细菌发生的突变并不一致,即粪肠球菌一直在不断进化,自20世纪80年代以来粪肠球菌引发的血液感染在很多地方都出现过,但幸运的是如今研究人员知道如何采取措施来消灭它。

原始出处:Daria Van Tyne, Abigail L. Manson, Mark M. Huycke, et al. Impact of antibiotic treatment and host innate immune pressure on enterococcal adaptation in the human bloodstream, Science Translational Medicine (2019). DOI: 10.1126/scitranslmed.aat8418