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细菌有潜能能在人类机体不同部位之间移动，但研究人员对于宿主机体内部细菌迁移的动态变化和所引起的后果仍然知之甚少。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Gut to lung translocation and antibiotic mediated selection shape the dynamics of Pseudomonas aeruginosa in an ICU patient”的研究报告中，来自牛津大学等机构的科学家们通过研究在揭示细菌抗生素耐药性的产生和持续上取得了重大发现，文章中，他们首次发现抗生素耐药性细菌能从患者机体的肠道微生物组中迁移到肺部，并增加患者致命性感染的风险。
据研究者介绍，相关研究结果或有望帮助开发挽救患者生命的策略，因为其强调了防止致病菌从机体肠道转移到其它器官并引起严重性感染的重要性；这项研究是在一名携带铜绿假单胞菌作为其肠道微生物组一部分的患者机体中进行的，铜绿假单胞菌是医院感染最常见的原因之一，而且其是一种非常擅长产生抗生素耐药性的细菌，尽管在嵌入健康肠道微生物组时，假单胞菌通常并不认为是危险的，但其常常会在住院患者中引起严重的肺部感染。
研究者表示，在住院期间，该名患者因疑似尿路感染（UTI）而接受了抗生素美罗培南的治疗，这种抗生素疗法会引起肠道和肺部中的非耐药性细菌被杀死，而对抗生素耐受的假单胞菌突变体则能够生长并增殖，随后在抗生素治疗期间，其就能从患者的肠道转移到肺部，并在肺部中进化出更高水平的抗生素耐受性。研究者Craig MacLean说道，医院获得性感染是抗生素耐药性的最大负担之一，本文研究结果表明，来自患者自身肠道微生物组的致病菌会播散到肺部中，并引起难以治疗的感染，相关研究结果强调了从住院病人机体肠道微生物组中消除抗生素耐药性细菌的重要性，即使其尚未造成感染的发生。
由于抗生素耐药性在医院院感方面越来越受到关注，而预防耐药菌扩散到诸如肺部等关键器官对于身体虚弱的患者而言是尤为重要的，然而，引起这些严重感染的细菌的起源，目前研究人员难以确定，本文研究就揭示了肠道微生物组如何作为抗生素耐药性病原体的储存库，从而促进这些细菌转移到肺部，并潜在引起诸如肺炎等威胁生命的疾病。研究者表示，从住院患者的肠道微生物组中消除抗生素耐药性病原体或许能帮助预防严重感染的发生，这就强调了抗生素的使用如何对实际上并不是抗生素疗法作用靶点的细菌产生深远的影响。
科学家首次发现耐药性细菌或能从肠道转移到肺部从而增加致死性感染的风险。
图片来源：Nature Communications(2022). DOI:10.1038/s41467-022-34101-2
文章中，研究人员在病人住院的整个过程中对其进行测试来追踪铜绿假单胞菌感染的持续时间，他们利用了一种遗传学手段，创建了一种时间校准的细菌家族树，从而就能帮助分析感染的进展和位置，以及其进化情况；同时研究者还在肠道中发现了较高的遗传多样性，这或许就表明，肠道微生物组或许就是抗生素耐药性产生的储存库。幸运的是，本文案例中的患者产生了对肺部耐药性细菌的免疫反应，从而就有效预防了感染引发的肺炎，然而，对于许多处于危急状况的患者（尤其是在冬天）而言，其机体的免疫系统功能会被削弱，这意味着其机体不太能够抵御感染的发生，抗生素耐药性政策常常重点关注如何减少来自外部的感染，但理解患者机体内部细菌抗生素耐药性的产生和扩散实际上也是非常重要的。
目前研究人员计划从一个更大的研究队列中收集样本来评估肠道到肺部的细菌转移在易感患者中发生的频率到底有多高；Craig MacLean教授表示，显然目前我们需要开发出新方法来应对抗生素耐药性细菌所带来的挑战，而本文研究结果揭示了肠道-肺部转移以及抗生素的使用是如何结合在一起从而在单一患者机体中驱动抗生素耐药性的扩散。而为了开发新型干预措施来预防耐药性感染，研究人员或许还需要新的视野或见解，比如，本文研究强调了从住院患者机体的肠道微生物组中消除诸如铜绿假单胞菌等抗生素耐药性细菌的潜在疗效，即使这些细菌实际上并没有引起感染。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Wheatley, R.M., Caballero, J.D., van der Schalk, T.E.et al.Gut to lung translocation and antibiotic mediated selection shape the dynamics ofPseudomonas aeruginosain an ICU patient.Nat Commun13, 6523 (2022). doi:10.1038/s41467-022-34101-2
