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在居住在人体肠道的细菌中发现了超过6,000种抗生素抗性基因

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人类机体肠道中有数以万亿计的微生物,其中主要是细菌,他们共同组成了肠道菌群。大部分肠道细菌对人类宿主无害,然而诱发机体疾病的细菌同时也存在于肠道中。

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大部分的细菌都对抗生素比较敏感,但人类肠道中也有一部分细菌会对抗生素耐受。来自伯明翰大学研究者Willem
van
Schaik教授团队通过将已知抗生素耐药性蛋白的结构与人类肠道中细菌所产生的蛋白质的结构进行对比,在人类肠道细菌中发现了数千个新型的抗生素耐药基因。

在居住在人体肠道的细菌中发现了超过6,000种抗生素抗性基因。近日,一项刊登在国际杂志Nature
Microbiology上的研究报告中,来自伯明翰大学的科学家们通过研究利用一种创新性技术,在栖息于人类肠道中的细菌中鉴别出了数千个抗生素耐药基因。人类机体肠道中有数以万亿计的微生物,其中主要是细菌,大部分的细菌都对抗生素比较敏感,但人类肠道中也有一部分细菌会产生对抗生素耐受的机制,然而目前研究人员并没有深入研究理解能够介导肠道菌群对抗生素产生耐药性的相关基因。

与伯明翰大学合作开展的一项研究使用了一种创新方法来识别居住在人体肠道中的细菌中发现的数千种抗生素抗性基因。

所鉴定出的耐药性基因大部分都存在于与人类宿主处于无害关系的细菌中,因此其或许并不会对人类健康构成直接威胁;然而,如今抗生素的不规范使用常常诱使耐药性基因转移到致病细菌细胞中,这会降低未来临床中使用抗生素治疗感染性疾病的有效性。

www.8455com,这项研究中,研究人员就开发了一种新方法,其能通过对比已知的抗生素耐药酶类和肠道菌群所产生的蛋白质的三维结构,来鉴别肠道菌群中的耐药性基因。借助这种方法,研究人员构建出了肠道中数百万个基因的目录,随后他们发现了6000多个抗生素耐药基因与之前在致病菌中发现的基因有很大的区别。

人体肠道是数万亿微生物的家园,主要是细菌。其中大多数对抗生素敏感,但人体肠道中的大量细菌具有使其对抗生素具有抗性的机制。然而,我们仍缺乏对肠道细菌中抗生素耐药性的基因的机制理解。

丰富多样的肠道微生物群可以促进健康,为人类宿主提供预防疾病的许多能力。相反,肠道生态系统的多样性差是慢性疾病的一个特征,包括肥胖,糖尿病,哮喘和感染炎症。

研究者Willem van
Schaik教授说道,大部分的肠道菌群与人类宿主的关系都是无害的,然而肠道同样也是诱发机体感染的细菌喜欢的住所,很不幸的是,这些细菌如今开始对抗生素产生耐药性,因此我们就需要理解其诱发耐药性的分子机制。通过将已知抗生素耐药性蛋白的结构与人类肠道中细菌所产生的蛋白质的结构进行对比,研究人员在人类肠道中发现了数千个新型的抗生素耐药基因,这就强调了人类肠道环境中抗生素耐药基因的巨大多样性。

由法国国家农业研究所(INRA)领导的一个研究小组与伯明翰大学的Willem van
Schaik教授合作,开发了一种通过比较三维方法鉴定肠道细菌耐药基因的新方法。已知抗生素抗性酶对肠道细菌产生的蛋白质的结构。

不合理的使用抗生素会破坏肠道菌群的平衡状态,使人们丧失正常的肠道细菌环境,进而造成不利的健康影响。因此,“抗生素虽然可以成为保护人类健康的福音,但只能根据明确的细菌感染原因进行使用“,研究负责人,诺和诺德基础代谢研究基金会Oluf
Pedersen教授说。

最后研究者指出,在所鉴别出的耐药性基因中,大部分基因都存在于一些与人类宿主之间处于无害关系的细菌中,因此其或许并不会对人类健康构成直接威胁;然而,如今抗生素的持续使用常常会导致很多耐药性基因转移到致病菌细胞中,这就会降低未来临床中使用抗生素治疗感染性疾病的有效性。

研究人员与其他欧洲团队合作,将这种方法应用于数百万肠道基因的目录。由于这种方法,他们已经确定了超过6,000种抗生素抗性基因,这些基因与先前在致病细菌中鉴定的基因有很大不同。

研究发现,过量使用抗生素以后,肠道微生物群可以再生,这对我们的整体健康非常重要。然而,“在我们的一生中多次接触抗生素后,有益细菌可能永久性地丧失“,Oluf
Pedersen说。

参考资料:

伯明翰大学微生物学和感染研究所的Willem van
Schaik教授说:大多数肠道细菌与人类宿主生活在无害的关系中。然而,肠道也是导致住院患者感染的细菌的家园。

Etienne Ruppé, Amine Ghozlane, Julien Tap, et al. Prediction of the
intestinal resistome by a three-dimensional structure-based method.
Nature Microbiology, 2018; DOI: 10.1038/s41564-018-0292-6

不幸的是,这些细菌对抗生素的耐药性越来越强,我们需要了解有助于这种发展的过程。

通过比较已知抗生素抗性蛋白质与人体肠道细菌产生的蛋白质的结构,我们在人体肠道中发现了数千种新的抗生素抗性基因,突出了这种环境中抗生素抗性基因的巨大多样性。

这些基因中的大多数似乎存在于与人类宿主生成无害关系的细菌中,因此可能不会对人类健康构成直接威胁。

但是,继续使用抗生素可能导致这些抗性基因转移到病原菌,从而进一步降低抗生素治疗感染的效果。

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