Science新技术 追踪令人头疼的细菌

　　

生物通报道：来自英国Wellcome Trust基因科学园（Wellcome Trust Genome Campus），泰国国立玛希隆大学（Mahidol University）等多国研究人员组成的研究组应用新的基因组测序技术，对抗药性金黄色葡萄球菌（MRSA）进行了追踪，这种细菌在过去的40年中在全世界范围内都在扩散。这一研究成果公布在Science杂志上。

MRSA又称为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus），这种细菌是金黄色葡萄球菌的一个独特菌株，能抵抗所有青霉素 ，包括甲氧西林及其他抗β内醘胺酶的青霉素。1961年在英国发现了首例MRSA，之后以惊人的速度在世界范围内蔓延，据估计每年大约有十万人因为感染MRSA而住院治疗，被称为“超级细菌”。

在这篇文章中，研究人员以新一代测序技术为基础，跟踪MRSA在国家之间、两个医疗机构之间及在个体之间（例如在某一单一的诸如医院病房这样的地方）传播的途径。这有助于确认感染控制策略在哪些方面需要进行修正或加强以减少MRSA感染发生的数量，并改善探查新出现的菌株并控制其扩散的监督策略。

研究显示，大多数的MRSA感染发生在诸如医院或疗养院等与医疗有关的机构之中，这些感染可能会是致命的。目前的比较采自病人的不同菌株的MRSA的方法无法提供足够的资讯来准确地勾勒出不同菌株之间的演进关系。

研究人员找到了许多不同MRSA菌株基因组中的各个位点，在这些位点的DNA序列的差别仅仅为几个碱基甚至只是一个碱基的差异。研究人员用这种方法来检验ST239的63株MRSA，这些菌株具有对抗菌素的抵抗力，并占了全世界与医疗有关的MRSA感染中的大部分。这些样本中大约有三分之二来自1982-2003年间在全世界采集到的样本，从而为人们提供了一个有关全球ST239种群的独立观察，有三分之一的样本来自在一个为期7个月的时间段内的泰国某一医院的患者。

通过分析样本间的遗传变异数量，科研人员构建了一个图谱，从图谱中，可以看到ST239是如何扩散到世界的不同区域的，以及在不同国家通过进一步的演化而产生出成簇的在遗传学上相似的菌株。 例如，结果显示，在伦敦某家医院的加护病房中所发生的一起MRSA的感染爆发非常有可能与从东南亚引入的一个菌株有关。该事件的发生只需要由某个人携带该菌株从一个地方到例外一个地方，并在那个地方将细菌传播给另外一些人，而且这些人中有一些出现发烧感染。

这一研究还显示，在某泰国医院感染病人的一个单株的MRSA是如何随着时间的推移而发生新的变异的；人们有可能分辨在同一病房中的2位感染MRSA的病人是否是由从一个人传播到另外一个人的菌株的直接传播所引起，或是这些菌株的获得是来自医院的其它地方。这将有助于查明在控制感染的策略中有关预防传播的方面究竟有哪些不足之处。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Evolution of MRSA During Hospital Transmission and Intercontinental Spread

Current methods for differentiating isolates of predominant lineages of pathogenic bacteria often do not provide sufficient resolution to define precise relationships. Here, we describe a high-throughput genomics approach that provides a high-resolution view of the epidemiology and microevolution of a dominant strain of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). This approach reveals the global geographic structure within the lineage, its intercontinental transmission through four decades, and the potential to trace person-to-person transmission within a hospital environment. The ability to interrogate and resolve bacterial populations is applicable to a range of infectious diseases, as well as microbial ecology.