什么推动了细菌中负责抗微生物药物耐药性(AMR)的基因的全球传播？

　　

一个国际研究小组提供了有价值的新信息，说明是什么推动了细菌中负责抗微生物药物耐药性(AMR)的基因的全球传播。这项合作研究由Quadram研究所和东安格利亚大学的研究人员领导，汇集了来自法国、加拿大、德国和英国的专家，将为应对抗生素耐药性的全球挑战提供新的信息。通过检查2008年至2016年间收集的约2000种耐药细菌(主要是大肠杆菌)的全基因组序列，研究小组发现不同类型的AMR基因在时间动态上有所不同。例如，有些病毒最初在北美发现并传播到欧洲，而另一些病毒则从欧洲传播到北美。

这项研究不仅研究了来自不同地理区域的细菌，还研究了来自人类、动物、食物(肉类)和环境(废水)等不同宿主的细菌，以确定这些独立但相互关联的因素是如何影响AMR的发展和传播的。理解这种相互联系体现了“同一个健康”方法，对于理解传播动态和耐药基因传播机制至关重要。

这项发表在《Nature Communications》杂志上的研究得到了抗微生物药物耐药性联合规划倡议(JPIAMR)的支持，这是一个涉及29个国家和欧盟委员会的全球合作项目，其任务是扭转抗微生物药物耐药性的趋势。如果没有全球范围内的协调一致努力，抗生素耐药性无疑将使数百万人更容易受到目前可以用抗微生物药物处理的细菌和其他微生物的感染。

该小组重点研究了对一类特别重要的抗菌素的耐药性，即广谱头孢菌素(ESCs)。这些抗菌素被世界卫生组织列为极其重要的，因为它们是治疗多重耐药细菌的“最后手段”;尽管如此，自从它们被引入以来，由于细菌产生了耐药性，它们的疗效有所下降。

对ESCs具有抗性的细菌通过产生特定的酶(称为β -内酰胺酶)来实现这一点，这种酶能够使ESCs失活。

制造这些酶的指令在基因中编码，特别是两种关键类型的基因:广谱β -内酰胺酶(ESBLs)和AmpC β -内酰胺酶(AmpCs)。

这些基因可能存在于细菌的染色体上，在克隆繁殖过程中传递给后代，或者存在于质粒中，质粒是分离于细菌主染色体的小DNA分子。质粒是可移动的，可以直接在单个细菌之间移动，这是交换遗传物质的另一种方式。

这项研究确定了一些耐药基因如何通过特别成功的细菌亚型的克隆扩增而增殖，而另一些则直接在不同宿主和国家的流行质粒上转移。

了解细菌种群内部和种群之间的遗传信息流是了解抗生素耐药性传播和耐药性全球传播的关键。这些知识将有助于设计迫切需要的干预措施，在现实世界中阻止抗生素耐药性。在现实世界中，来自不同宿主和环境生态位的细菌相互作用，而国际旅行和贸易意味着这些相互作用不受地理位置的限制。

Quadram研究所和东安格利亚大学的小组负责人Alison Mather教授说:“通过组装如此庞大而多样的基因组，我们能够确定对这些至关重要的药物产生耐药性的关键基因。我们还能够表明，对扩展谱头孢菌素的大多数耐药性仅通过有限数量的优势质粒和细菌谱系传播;了解传播机制是设计干预措施以减少抗生素耐药性传播的关键”。

首席作者Roxana Zamudio博士说:“抗微生物药物耐药性是一个全球性问题，只有通过与多个国家的合作伙伴合作，我们才能全面了解抗微生物药物耐药性在哪里以及如何传播。”

Dynamics of extended-spectrum cephalosporin resistance genes in Escherichia coli from Europe and North America