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为探究抗菌耐药（AMR）动态，研究人员分析直肠拭子宏基因组，发现其可检测相关 AMR 谱，但存在局限性。
在当今的医疗领域，抗菌耐药（Antimicrobial Resistance，AMR）问题日益严峻，就像一场没有硝烟却异常激烈的战争。抗生素的广泛使用，让细菌逐渐进化出耐药能力，尤其是多药耐药菌（Multidrug-Resistant Organisms，MDROs）的出现，使得临床治疗面临巨大挑战。想象一下，医生们原本手中有着各种抗菌 “武器”，但细菌却不断 “升级”，让这些 “武器” 渐渐失去效力，患者的治疗变得困难重重。而且，MDROs 的传播途径复杂，不仅在患者之间传播，医院环境和医护人员也可能成为传播媒介，无症状的 MDROs 携带者更是难以察觉，就像隐藏在暗处的 “敌人”，随时可能引发感染。
传统的诊断方法，如选择性培养和靶向分子检测，虽然曾经发挥了重要作用，但面对复杂的微生物世界，它们逐渐显露出不足。此时，宏基因组测序（Metagenomics Next-Generation Sequencing，mNGS）技术的出现，为临床诊断带来了新的希望。它就像一个强大的 “显微镜”，能够对临床样本中的所有 DNA 进行测序，从而更全面地识别微生物和抗菌耐药决定因素。不过，这项技术在临床应用中的成本效益、微生物生态复杂性以及实际意义等方面，还存在许多未知之处。
在这样的背景下，德国多个研究机构的研究人员（包括德国感染研究中心、石勒苏益格 - 荷尔斯泰因大学医院等）开展了一项研究。他们想弄清楚直肠拭子能否通过 mNGS 用于 AMR 分析，以及在培养阴性的样本中能否检测到耐药基因（Antimicrobial Resistance Genes，ARGs）。该研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上，为抗菌耐药研究领域提供了重要的参考。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们从德国多中心队列研究中选取了部分数据，对 26 例连续两次入院的患者进行纵向分析。研究样本来自这些患者的直肠拭子，采集后进行细菌培养、鉴定和药敏试验，同时提取 DNA 进行全基因组测序（Whole-Genome Sequencing，WGS）和宏基因组测序。在数据分析阶段，运用生物信息学工具对测序数据进行处理和分析，包括去除低质量序列、物种鉴定、耐药基因筛查等。
下面来看具体的研究结果：
- 直肠微生物群的纵向分析：研究人员对所有样本进行测序，发现直肠拭子中存在 1144 种微生物物种，主要是细菌，还有少量真核生物和古菌。其中，28 种物种呈现正共现关系，而 Akkermansia muciniphila 与其他一些物种存在负相关。在 α 多样性方面，两个时间点之间没有显著变化；β 多样性则在患者两次采样时间点之间较高，而且 MDROs 的获得或丢失似乎会增加 β 多样性，但未达到显著水平。这表明直肠微生物群虽然在不断变化，但其中的物种之间存在着复杂的相互关系。
- MDROs 的培养：从 26 例患者中分离出 6 例 MDROs，包括 4 株第三代头孢菌素耐药肠杆菌科细菌（3GCREB）和 2 株耐万古霉素肠球菌（Vancomycin-Resistant Enterococcus，VRE）。在研究期间，有 3 例患者获得 MDROs，3 例患者失去 MDROs，且没有患者在两个采样时间点都被定植。这显示出 MDROs 在患者体内的定植情况并不稳定。
- 耐药组的纵向分析：研究共发现 71 种与头孢菌素、甲氧西林或万古霉素耐药相关的基因，其中许多基因在未分离出 MDROs 的样本中也普遍存在。例如，一些与拟杆菌属相关的 β - 内酰胺酶基因，以及与革兰氏阳性菌相关的 blaZ 等基因。此外，研究还发现，MDROs 分离株中的 ESBL 基因或 van 基因盒在相应的携带 MDROs 的宏基因组中都能检测到，但在第二次宏基因组中未检测到，这表明耐药基因的获得与采样时间有关。同时，可分型质粒的数量在时间点 T2 有所减少，且耐药组与可分型质粒数量呈正相关，说明大多数 AMR 基因存在于质粒上。
- 菌株水平的比较：在大肠杆菌的研究中，部分样本的宏基因组有足够标记进行菌株分析。如患者 P11 在时间点 1 分离的菌株与相应宏基因组中的菌株一致性良好，而时间点 2 的菌株在系统发育上距离较远；患者 P28 则呈现不同模式。在屎肠球菌的研究中，虽然在部分宏基因组中检测到屎肠球菌，但同一患者连续时间点检测到的情况较少。而且，一些菌株在宏基因组和分离株之间的系统发育距离较远，但在某些样本中能检测到 van 基因盒。对于产气克雷伯菌和肺炎克雷伯菌，由于其在宏基因组中的相对丰度较低，部分样本无法进行菌株分析，但在阳性样本中，宏基因组与分离株的 AMR 谱一致性良好。
综合研究结论和讨论部分，该研究表明直肠拭子的 mNGS 可以检测临床上相关的 AMR 谱，这为临床诊断提供了新的手段。然而，直肠微生物群的高度变异性使得病原菌和 ARG 谱与传统培养诊断结果的相关性不佳。研究中还发现，虽然 mNGS 能检测到许多 ARGs，但这些基因在共生菌和旁观者菌中的存在，使得仅依据 ARGs 检测结果推断 MDROs 的存在并不可靠，不能单独用于指导抗菌治疗。此外，研究也存在一些局限性，如纳入患者数量有限、MDROs 阳性样本较少、缺乏配对的粪便样本以及未评估样本处理和储存对污染的影响等。但总体而言，该研究为抗菌耐药研究提供了重要依据，提示 mNGS 可以作为微生物学诊断的补充手段，但在临床应用中需要结合其他方法进行综合判断，为后续研究和临床实践指明了方向 。<在未来的研究中，需要进一步探讨 mdros 的短暂或局部定植、检测方法的局限性以及采样方法和标本的变异性等因素对结果的影响。可以扩大样本量，纳入更多不同临床背景的患者，同时增加配对的粪便样本进行对比分析，以更准确地评估直肠拭子在反映肠道微生物群和 amr>
这项研究就像是在抗菌耐药的迷雾中点亮了一盏灯，虽然目前还不能完全驱散迷雾，但为后续的研究和临床实践提供了宝贵的指引。相信随着研究的不断深入，我们在应对抗菌耐药这一全球性挑战时，会拥有更多有效的 “武器”，更好地保障患者的健康。
