罗马尼亚冰洞中解冻的5000年细菌揭示抗生素耐药性新见解

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罗马尼亚冰洞中解冻的5000年细菌揭示抗生素耐药性新见解

在一项有望重塑我们对抗生素耐药性斗争理解的科学突破中，罗马尼亚的一个科学家团队发现了一种名为Psychrobacter SC65A.3的古老细菌菌株，它被埋藏在地下冰洞中约5000年。这项发表在《微生物学前沿》杂志上的发现，不仅仅是一个考古学上的好奇心；它代表着关于微生物耐药性自然演变的一个潜在的无价知识来源，并为应对日益增长的抗菌素耐药性公共卫生危机提供了潜在的新策略。

抗生素耐药性是一个严峻的全球健康挑战，世界卫生组织估计，2019年全球有127万人死于抗生素耐药性。耐药细菌，或称“超级细菌”，正显示出越来越强的能力来克服传统治疗方法，使曾经可治疗的疾病再次致命。在此背景下，从罗马尼亚斯卡里索亚拉冰洞中发现SC65A.3菌株提供了一个独特的视角，表明耐药机制在数千年前，远在现代抗生素出现之前，就已经自然演变。

研究人员对Psychrobacter SC65A.3菌株进行了全面研究，该菌株以适应寒冷环境而闻名。研究结果显示，这种古老细菌对28种测试的抗生素中的10种具有耐药性，涵盖了10个主要治疗类别。其中包括用于治疗一系列严重细菌感染的抗生素，如结核病、结肠炎和尿路感染，包括利福平、万古霉素和环丙沙星。值得注意的是，SC65A.3是第一个表现出对甲氧苄啶、克林霉素和甲硝唑等抗生素具有耐药性的Psychrobacter菌株，这些抗生素通常用于治疗肺部、皮肤、血液和生殖系统的感染。

研究合著者、罗马尼亚科学院布加勒斯特生物研究所微生物学家克里斯蒂娜·普尔卡雷亚博士表示：“从斯卡里索亚拉冰洞中分离出的Psychrobacter SC65A.3细菌菌株，尽管其起源古老，但对多种现代抗生素表现出耐药性，并携带100多个与耐药性相关的基因。”她补充说：“但它也能抑制几种主要耐药‘超级细菌’的生长，并显示出具有重要生物技术潜力的酶活性。”

这些发现表明，冰洞等极端环境可能成为耐药基因的储存库，这些基因有可能传播给现代细菌。为了获取这些样本，研究团队在洞穴中被称为大厅的区域钻取了一个82英尺（约25米）长的冰芯。这个巨大的冰芯代表了13000年的时间线，为科学家们提供了了解微生物生命和演变历史的独特窗口。冰碎片被放入无菌袋中，并保持冷冻状态，以避免污染，然后运回实验室进行分析，在那里分离出各种细菌菌株并对其基因组进行测序。

基因组测序对于识别哪些基因赋予耐药性以及哪些基因使这种特殊菌株能够在低温下生存至关重要。Psychrobacter SC65A.3基因组揭示了近600个功能不明的基因，它们可能掌握着未来疾病治疗的关键。此外，还发现了11个具有杀死或阻止其他细菌、真菌和病毒生长的能力的基因，这表明开发新型抗菌化合物的巨大潜力。

虽然长期冷冻的病毒和细菌被释放的前景引发了担忧，特别是如果融化的冰将这些微生物及其耐药基因传播给现代细菌，但普尔卡雷亚博士强调了积极的一面：“另一方面，它们产生独特的酶和抗菌化合物，可以启发新的抗生素、工业酶和其他生物技术创新。”这些发现强调了自然环境在塑造抗生素耐药性演变中发挥的关键作用，为我们持续保障公共健康的努力提供了宝贵的经验。

普尔卡雷亚总结道：“这些古老的细菌对科学和医学至关重要，但实验室中细致的操作和安全措施对于减轻不受控制的传播风险至关重要。”随着抗生素耐药性持续增长，探索这些古老基因组并了解其潜力不仅提供了希望，也强调了持续研究和全球合作以应对这一复杂威胁的紧迫性。

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