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引起腹泻的细菌适合在医院传播

科学家们已经发现肠道感染细菌艰难梭菌(Clostridium difficile)正在演变成两个独立的物种,其中一个群体非常适合在医院中传播。Wellcome Sanger研究所,伦敦卫生和热带医学学院的研究人员和合作者发现了新兴物种的遗传变化,这些变化使其能够在西方富含糖的饮食中茁壮成长,避开常见的医院消毒剂并轻易传播。他们估计这种新兴物种能够引起衰弱的腹泻,几千年前开始出现,并且占医疗保健C.艰难梭菌感染的三分之二以上。

今天(8月12日)发表在Nature Genetics上,有史以来最大的艰难梭菌基因组研究显示了细菌如何进化成一个新物种,并证明艰难梭菌继续发展以响应人类行为。结果可以帮助告知患者在医院的饮食和感染控制。

艰难梭菌可以感染肠道,是全世界抗生素相关性腹泻的主要原因*。虽然有人健康而且不服用抗生素,但肠道中数以百万计的“好”细菌可以控制艰难梭菌。然而,抗生素消灭了正常的肠道细菌,使患者容易感染肠道中的艰难梭菌感染。这很难治疗,并且可能导致肠道炎症和严重的腹泻。

通常在医院环境中发现,艰难梭菌形成抗性孢子,使其能够保留在表面上并在人与人之间轻易传播,使其成为医疗保健系统的重大负担。

为了解这种细菌是如何进化的,研究人员收集并培养了从人类,动物如狗,猪和马以及环境中分离出的906株艰难梭菌。通过对每个菌株的DNA进行测序,并比较和分析所有基因组,研究人员发现艰难梭菌目前正在演变为两个独立的物种。

来自Wellcome Sanger研究所的第一作者Nitin Kumar博士说:“我们的大规模遗传分析使我们发现艰难梭菌目前正在形成一个新的物种,其中一个群体专门在医院环境中传播。这一新兴物种有存在了数千年,但这是第一次有人以这种方式研究艰难梭菌基因组以识别它。这种特殊的细菌在医院甚至存在之前就已经准备好利用现代医疗保健实践和人类饮食。“

研究人员发现,这种名为艰难梭菌进化枝A的新兴物种约占医院病人样本的70%。它代谢了单糖的基因发生了变化,因此研究人员随后研究了小鼠中的艰难梭菌**,并发现新出现的菌株在他们的饮食富含糖时更好地定殖小鼠。它还演变了参与形成孢子的基因的差异,对普通的医院消毒剂产生了更大的抵抗力。这些变化使其更容易在医疗保健环境中传播。

约会分析显示,虽然艰难梭菌Clade A大约​​在76,000年前出现,但在现代医院成立之前,16世纪末不同菌株的数量开始增加。从那以后,这个群体在医院环境中蓬勃发展,其中许多菌株不断适应和发展。

来自Wellcome Sanger研究所的资深作者Trevor Lawley博士说:“我们的研究提供基因组和实验室证据,证明人类的生活方式可以驱使细菌形成新的物种,从而更有效地传播。我们展示了艰难梭菌的菌株为了应对现代饮食和医疗保健系统,我们不断发展,并表明专注于饮食和寻找新的消毒剂可以帮助对抗这种细菌。“

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