在一項新的研究中，來自英國牛津大學(xué)等機構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)被稱作質(zhì)粒的小分子DNA是擴散抗生素耐藥性的全球健康重大威脅的元兇之一。

利用一種新的實驗?zāi)Ｐ停芯咳藛T證實質(zhì)粒能夠加快新的耐藥性類型進化，從而使得它們在這一過程中發(fā)揮的作用比之前所認(rèn)為的更加重要，其中質(zhì)粒存在于細(xì)胞內(nèi)，而且已知是轉(zhuǎn)移抗生素耐藥性基因的載體。相關(guān)研究結(jié)果于2016年11月7日在線發(fā)表在Nature Ecology and Evolution期刊上，論文標(biāo)題為“Multicopy plasmids potentiate the evolution of antibiotic resistance in bacteria”。

論文資深作者、牛津大學(xué)動物學(xué)系研究員Craig MacLean教授說，“抗生素的發(fā)現(xiàn)使得治療細(xì)菌性感染更加容易而引發(fā)醫(yī)學(xué)變革，而且這已對人類健康和長壽產(chǎn)生重大影響。比如，使用青霉素已導(dǎo)致一些肺炎類型引發(fā)的死亡病例下降了90%。不幸的是，在過去30多年來，很少發(fā)現(xiàn)新的抗生素，而且對現(xiàn)存的抗生素產(chǎn)生的耐藥性已穩(wěn)步地擴散，這是因為抗生素在醫(yī)學(xué)上大量使用。這癥導(dǎo)致醫(yī)學(xué)危機，這是因為我們喪失了治療能夠威脅生命的細(xì)菌性感染的能力。”

MacLean教授說，“耐藥性基因在細(xì)菌群體中的擴散是通過一種簡單的達爾文選擇促進的：在抗生素治療期間，具有耐藥性基因的細(xì)菌要比敏感性的細(xì)菌擁有更高的繁殖率，因此，抗生素的使用導(dǎo)致耐藥性基因擴散。”

“很多最為重要的耐藥性基因是在質(zhì)粒上發(fā)現(xiàn)，其中質(zhì)粒是小分子的環(huán)狀DNA，存在于細(xì)菌內(nèi)。質(zhì)粒能夠在細(xì)菌間移動，而且通常被認(rèn)為是在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移耐藥性基因的重要‘載體’。”

“我們的論文證實質(zhì)粒也能夠作為一種進化促進劑，加快新的耐藥性類型進化。這是因為細(xì)菌通常攜帶多個質(zhì)?？截?，從而允許質(zhì)粒攜帶的耐藥性基因快速地進化出新的功能---就這項研究而言，就是降解抗生素的能力。此外，質(zhì)粒自動地擴增這些新的功能獲得改善的耐藥性基因的拷貝數(shù)量。”

“這些發(fā)現(xiàn)證實質(zhì)粒在抗生素耐藥性和進化出新功能中發(fā)揮著一種新的作用，而且它們突出表明質(zhì)粒對公共衛(wèi)生帶來的威脅。”

MacLean教授補充道，“對質(zhì)粒的常規(guī)觀點是它們作為一種在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移耐藥性基因的重要載體。我們的研究通過證實質(zhì)粒促進新的抗生素耐藥性類型進化來展示質(zhì)粒在抗生素耐藥性中的一種新作用。盡管這在本質(zhì)上并沒有提供任何一種解決方法，但是它進一步強調(diào)了開發(fā)處理質(zhì)粒的新方法的重要性。比如，開發(fā)將阻斷質(zhì)粒復(fù)制的新藥物可能是可行的。”