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  • Nature子刊:多国科学家联手敲响痢疾的警钟

    中国教育装备采购网 2012/8/7 10:53:00 围观1324次 我要分享

      集多国研究人员之力,通过基因组测序技术,一项新研究发现一种几个世纪前出现于欧洲的细菌目前已经扩散到了那些正在经历快速发展和工业化进程的国家。与其他腹泻疾病不同,这种细菌引发的腹泻无法通过供应洁净水来解决。随着发展中国家的逐步工业化,人们的健康和生活方式都得到了逐步改善,其中最终要的是洁净水的供给。在这些国家中,福氏志贺菌Shigella flexneri感染造成的腹泻逐渐减少,但由Shigella sonnei宋内志贺菌引起的腹泻却越来越多。

      研究团队指出,S. sonnei是几个世纪前才出现在欧洲的,但在最近几十年已经扩散到了世界各地。他们还发现这种病原菌扩散的关键因素是其多药耐药性的提高,这种耐药性使病原菌可以抵抗多种抗生素的作用存活下来。由于S. sonnei容易传播且药物抗性高,研究人员指出仅仅依赖药物治疗和更好的卫生条件并不足以控制这种疾病,开发相应的疫苗才是关键。该文章发表在 Nature Genetics杂志上。

      痢疾这种疾病主要发生在发展中国家,每年约有一百多万人死于志贺菌引起的痢疾,其中绝大多数是儿童。大多数人听说过痢疾,但很少有人了解引起这种疾病的细菌志贺菌。这是因为人们对志贺菌的种群结构及其起源还了解的很少。一般来说,在发展中国家引起痢疾的最普遍的志贺菌是S. flexneri,而S. sonnei则在工业化国家更为流行。不过,随着发展中国家的快速工业化,S. sonnei变得越来越普遍。

      “尽管相对来说S. sonnei是志贺菌属中的新成员,但其已经在世界范围扩散,并发展出了大量具有显著差异的菌株,”文章第一作者,墨尔本大学的Kathryn Holt博士说。“这一发现使用传统方法难以实现,而我们利用基因组测序技术终于能够一窥志贺菌的发展史,真正开始了解其进化和扩散的机制。”

      研究人员对来自世界各地的132个志贺菌分离株进行了全基因组测序,并通过系统发生学分析发现,这些志贺菌来源于存在不足五百年的共同祖先。

      “我们对S. sonnei不同菌株的谱系及其地理位置进行了比较,来确定这种细菌起源于何时何地,为何在洁净水供应较好的工业化国家成为了一个难题。传统观点中,痢疾一般与受污染的水源已经工业化不发达联系在一起。”

      研究团队对S. sonnei的遗传学进化进行了分析,发现只有少数基因选择性的进化了,尤其是那些与抗药性有关的基因。这说明志贺菌扩散的主要动力来自于其抵抗药物治疗的能力。

      “我们发现S. sonnei在欧洲出现以后,有三个相互独立而又紧密相关的种系进行了扩散。并且最近的两个种系在持续进化,其抗药性越来越强,”文章的资深作者,牛津大学越南临床研究中心的Stephen Baker博士说。“我们的数据也支持这一观点,抗生素抗性是S.sonnei在世界扩散的主要动力,这说明抗生素不是解决这一世界健康问题的长久之计。”

      虽然S. sonnei和S. flexneri亲缘关系很近,但它们与人类免疫系统相互作用的表面抗原大不相同。S. sonnei只有一种类型的外壳outer coat,而S. flexneri却具有多种外壳且都与S. sonnei差异较大。人们猜测,S. sonnei是从类志贺邻单胞菌Plesiomonas shigelloides(通常存在于受污染的水中)得到了其外壳。

      因此当人体接触了含P. shigelloides的被污染的水时,会引发免疫交叉反应使机体建立起对抗S. sonnei的免疫力。这一理论能够解释为何随着经济发展和水质量的改善S. sonnei感染的发生率却升高了,并且与文中描述的细菌全球化扩散模式一致。

      “联合国的千年发展目标之一就是改善饮用水质量减少水源性疾病,无可否认这是一个重要的目标,”文章的领衔作者,英国剑桥大学Wellcome Trust Sanger研究所的Nicholas Thomson教授说。“这可能在发展中国家引起人们始料未及的结果,提高S. sonnei痢疾的发生率。”

      “我们的研究说明了志贺菌疫苗开发的重要性。S. sonnei感染发生率的增加和细菌抗生素抗性的提高,意味着疫苗对于长期控制并预防痢疾越来越重要。”

    来源:生物通 责任编辑:荔枝 我要投稿
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