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瑞典哥德堡大学抗生素耐药性研究中心主任拉森的团队近日在《微生物》杂志发表论文指出,北京空气中的微生物群落含有的已知抗生素耐药性基因种类最多,平均有64.4种。最令人震惊的是,在北京的空气中发现针对碳青霉烯类抗生素的耐药性基因。北京雾霾是唯一“含有几种针对碳青霉烯类抗生素的耐药性基因”的样本,而这种抗生素被广泛用于治疗很多重大疾病,因此这项研究结果让人担心,“人类最后的抗生素”将对耐药细菌无效。
![](http://img1.qikan.com/qkimages/bkzs/bkzs201702/bkzs20170210-1-l.jpg)
耐药细菌
耐药性和致病性
对于拉森等人的研究,当然会产生各种解读,但是对其研究的取样却没有怀疑,因为拉森等人是从全球不同地区的人类、动物和不同环境收集了864份微生物DNA样本(北京有14份空气样本,还有美国纽约和加州圣迭戈家庭、办公室、医院三处的空气样本等),然后进行研究,获得上述结果。
对此结果,2016年11月25日,北京市卫生计生委迅即回应,细菌的耐药性和致病性是完全不同的概念。耐药性的增加不意味着致病性的增强。
这个回应当然只是对发现北京雾霾含有耐药菌的一个角度的解读,也有一定道理。結合耐药菌文章的作者——瑞典哥德堡大学抗生素耐药性研究中心主任拉森本人的意见来看,也有多种维度的解读。
换句话说,雾霾中的耐药菌(基因)不会对人体带来直接影响。同时,北京雾霾中出现耐药细菌基因并非北京或中国独有,很有可能是一种世界普遍存在,具有全球性。这也意味着问题更具有普遍性。
再进一步看问题,细菌致人患病需要多种条件,一是人的免疫力下降,二是人体内菌群此消彼长(机会菌感染),三是有外伤,导致细菌易于感染人等。以此观之,雾霾中的耐药菌
(基因)需要同时满足几个条件才有可能对人有害(致病),即耐药菌(耐药菌基因的存在也意味着在一定条件下存在耐药菌)在空气中具有活性、耐药菌具有致病性和空气中的这些细菌的密度足够高。
目前看来,北京雾霾中的耐药菌(基因)要同时满足这些条件相当困难,因此,对人和其他生物的有害作用还难以体现。另外,雾霾中不仅包含有耐药菌株,还裹挟了大量的其他微生物,包括病毒,这些微生物与人是一种共生共存的关系,即便一些细菌具有致病性,只要不给予它们机会,如免疫力低下,就不会致人患病。
环境污染与耐药菌株的关系
北京空气中出现耐受碳青霉烯类抗生素尽管不能说全是雾霾的原因,但是空气污染与雾霾的形成是正相关关系。空气污染是指,由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度和足够长的时间,并因此危害了人类舒适、健康和福利或环境的现象。而雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的概括表述,其中PM2.5(粒径小于2.5微米的颗粒物)是造成雾霾天气的“元凶”。
如果以空气污染来衡量,显然要比雾霾的范围大得多,雾霾也包含于空气污染中。但无论是空气污染还是雾霾,都不可回避污染空气的成分和悬浮颗粒,而且,只有悬浮颗粒才会携带种种微生物在空中飞舞,随风飘散,四处传播。
对于雾霾或空气污染,已经有人对其进行了文学描述上的区分和科学上的严谨分类。即便是在中国,北京的雾霾与其他地方的雾霾也不尽相同。北京的雾霾架势很大但温温吞吞,来势凶猛却回味不永;上海的雾霾太淡,太拘谨,太细腻,正如他们的小资情调;石家庄就更不入流,其霾貌似浓厚,略一过鼻,掩不住的泥土气息,且不具层次。
尽管这种划分颇具诗意,但是无法揭示北京雾霾的本质,无法指出它的成分有哪些,有多大毒性,并且最致命的是,掩盖了北京雾霾或空气污染的严重性——含有耐药菌株基因。及时跟进的科学研究结果却能逐渐揭示问题的本质。北京的雾霾的确与世界其他国家的雾霾有显著不同的地方,例如1952年12月夺走约1.2万人生命的笼罩在伦敦上空的长达5天的浓烈雾霾。
一个国际团队的研究称,中国的雾霾是中性的,这让中国人既庆幸又不满。前者觉得中国的霾还毒不过伦敦的霾,至少是不会马上要命,还能苟且活着;后者却反问,啥?中国的霾还不如伦敦的毒,不是世界第一,显然有问题。
实际上,这项研究称中国(含北京)的霾是中性的是指,除了燃煤和发电厂排放出的硫化物,还有汽车尾气和工业排放的氮氧化物。同时,除了一次排放,还有一次排放物之间又互相作用而产生的二次污染物。有了二次反应,才称为中性。这也意味着中国的雾霾治理比英国更复杂,任务更艰巨。
同时,伦敦雾霾中大多是10微米的颗粒(PM10),中国的雾霾PM2.5居多,并且有更小尺寸的颗粒,如PM0.1。PM10可随呼吸进入鼻腔和咽喉,但可随痰液和鼻涕排出;PM2.5能吸入到肺泡,造成不可逆的伤害;PM0.1是超细颗粒物,更可以进入肺泡、血液和神经系统,造成的危害更大。
以此衡量,中国的雾霾还是世界第一,无论从毒性上还是复杂程度,以及更细小更对身体有穿透力上,伦敦和别人夺不走这份“桂冠”。
耐药细菌对人健康的间接影响
尽管雾霾中的耐药细菌不会直接引起人患病,但是,在某些情况下还是可以引起某些人群的患病,并且造成耐药基因在人群和生物体,如家畜和野生动物之间的传播,造成更为
复杂的医疗问题。
2014年清华大学生命学院朱听课题组在《环境科学与技术》杂志上发表《严重雾霾天气中北京PM2.5与PM10污染物中的可吸入微生物》论文,指出北京大气悬浮颗粒物中包含1300多种微生物,在这些微生物中,细菌占八成以上,另外还有少量的古细菌和病毒。
具体情况是,PM2.5裹挟的微生物中,古细菌占0.8%,病毒占0.1%,真核菌占13%,细菌占86.1%;PM10裹挟的微生物中,古细菌占0.8%,病毒占0.1%,真核菌占18.3%,细菌占80.8%。显然,PM2.5裹挟的细菌更多,因此,携带对碳青霉烯类抗生素有耐药性的细菌更多,因此北京污染的空气或雾霾的毒性更大。
当然,这1300多种微生物绝大多数是不致病的,但是也含有极少量可能致病或致过敏微生物的DNA序列。例如,其中一种是肺炎链球菌,其DNA序列相对丰度为0.02%~0.08%,尽管它对健康人群的危害很小,但可能让易感人群感染肺炎。
肺炎易感人群包括:体弱人群,即免疫功能低下、营养不良者;病人,如慢性心肺疾病、糖尿病等慢性病患者、住院病人、老年人、ICU和机械通气病人(后三者的肺炎发病率分别为普通住院病人的5倍、13倍和43倍);婴幼儿(肺炎是我国5岁以内幼儿第一位死因)。
长期以来,世界卫生组织一直呼吁各个国家减少使用抗生素,无论是对人还是对牲畜,以防细菌对抗生素产生耐药性,从而让人类陷入患感染性疾病后无药可用的困境,同时世界卫生组织也只是预测,耐药细菌可能通过水体、土壤、人与人和人与动物的链条进行传递。大量的研究已经证明,细菌的耐药基因传播可以通过垂直和横向两大方式进行,前者即是将耐药基因遗传给下一代,后者则是通过直接接触、质粒传递等方式把耐药性传递给异种菌株。
过去的研究也发现,细菌耐药基因的横向传递主要通过水体,例如污水处理厂混有多种细菌,细菌之间很容易进行耐药性基因的交换。但是雾霾中发现耐药细菌意味着细菌耐药基因可以通过雾霾或空气污染而广泛传播。
在北京的空气中发现针对碳青霉烯类抗生素的耐药性基因也使问题变得更为棘手。碳青霉烯类抗生素是抗菌活性最强的一类非典型β-内酰胺抗生素,广泛应用于呼吸系统感染、败血症等病症上,是治疗严重细菌感染最主要的抗菌药物之一,也是人类抗御细菌性感染疾病的最后一道防线。
即便雾霾中的耐药菌不会引发人们患病,但是如果人们因其他原因患上感染性疾病,以及因为免疫力低下染上传染病,这些耐药性细菌也会乘虚而入,并且耐药基因也通过污染空气转移到引发人们患病的细菌身上,这时人们能使用的药物就有限,或者是无药可用。
现在,拉森等人的研究发现不只是北京,而是世界各地雾霾中都可能含有活的耐药菌株,这也意味着,人类今后患感染性疾病后无抗生素药可用也并非是杞人忧天,对此,世界卫生组织早就多次发出过警告。从前瞻性的意义上来看,拉森等人的研究无疑是再一次向人类敲起了警钟。
【责任编辑】张田勘
![](http://img1.qikan.com/qkimages/bkzs/bkzs201702/bkzs20170210-1-l.jpg)
耐药性和致病性
对于拉森等人的研究,当然会产生各种解读,但是对其研究的取样却没有怀疑,因为拉森等人是从全球不同地区的人类、动物和不同环境收集了864份微生物DNA样本(北京有14份空气样本,还有美国纽约和加州圣迭戈家庭、办公室、医院三处的空气样本等),然后进行研究,获得上述结果。
对此结果,2016年11月25日,北京市卫生计生委迅即回应,细菌的耐药性和致病性是完全不同的概念。耐药性的增加不意味着致病性的增强。
这个回应当然只是对发现北京雾霾含有耐药菌的一个角度的解读,也有一定道理。結合耐药菌文章的作者——瑞典哥德堡大学抗生素耐药性研究中心主任拉森本人的意见来看,也有多种维度的解读。
换句话说,雾霾中的耐药菌(基因)不会对人体带来直接影响。同时,北京雾霾中出现耐药细菌基因并非北京或中国独有,很有可能是一种世界普遍存在,具有全球性。这也意味着问题更具有普遍性。
再进一步看问题,细菌致人患病需要多种条件,一是人的免疫力下降,二是人体内菌群此消彼长(机会菌感染),三是有外伤,导致细菌易于感染人等。以此观之,雾霾中的耐药菌
(基因)需要同时满足几个条件才有可能对人有害(致病),即耐药菌(耐药菌基因的存在也意味着在一定条件下存在耐药菌)在空气中具有活性、耐药菌具有致病性和空气中的这些细菌的密度足够高。
目前看来,北京雾霾中的耐药菌(基因)要同时满足这些条件相当困难,因此,对人和其他生物的有害作用还难以体现。另外,雾霾中不仅包含有耐药菌株,还裹挟了大量的其他微生物,包括病毒,这些微生物与人是一种共生共存的关系,即便一些细菌具有致病性,只要不给予它们机会,如免疫力低下,就不会致人患病。
环境污染与耐药菌株的关系
北京空气中出现耐受碳青霉烯类抗生素尽管不能说全是雾霾的原因,但是空气污染与雾霾的形成是正相关关系。空气污染是指,由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度和足够长的时间,并因此危害了人类舒适、健康和福利或环境的现象。而雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的概括表述,其中PM2.5(粒径小于2.5微米的颗粒物)是造成雾霾天气的“元凶”。
如果以空气污染来衡量,显然要比雾霾的范围大得多,雾霾也包含于空气污染中。但无论是空气污染还是雾霾,都不可回避污染空气的成分和悬浮颗粒,而且,只有悬浮颗粒才会携带种种微生物在空中飞舞,随风飘散,四处传播。
对于雾霾或空气污染,已经有人对其进行了文学描述上的区分和科学上的严谨分类。即便是在中国,北京的雾霾与其他地方的雾霾也不尽相同。北京的雾霾架势很大但温温吞吞,来势凶猛却回味不永;上海的雾霾太淡,太拘谨,太细腻,正如他们的小资情调;石家庄就更不入流,其霾貌似浓厚,略一过鼻,掩不住的泥土气息,且不具层次。
尽管这种划分颇具诗意,但是无法揭示北京雾霾的本质,无法指出它的成分有哪些,有多大毒性,并且最致命的是,掩盖了北京雾霾或空气污染的严重性——含有耐药菌株基因。及时跟进的科学研究结果却能逐渐揭示问题的本质。北京的雾霾的确与世界其他国家的雾霾有显著不同的地方,例如1952年12月夺走约1.2万人生命的笼罩在伦敦上空的长达5天的浓烈雾霾。
一个国际团队的研究称,中国的雾霾是中性的,这让中国人既庆幸又不满。前者觉得中国的霾还毒不过伦敦的霾,至少是不会马上要命,还能苟且活着;后者却反问,啥?中国的霾还不如伦敦的毒,不是世界第一,显然有问题。
实际上,这项研究称中国(含北京)的霾是中性的是指,除了燃煤和发电厂排放出的硫化物,还有汽车尾气和工业排放的氮氧化物。同时,除了一次排放,还有一次排放物之间又互相作用而产生的二次污染物。有了二次反应,才称为中性。这也意味着中国的雾霾治理比英国更复杂,任务更艰巨。
同时,伦敦雾霾中大多是10微米的颗粒(PM10),中国的雾霾PM2.5居多,并且有更小尺寸的颗粒,如PM0.1。PM10可随呼吸进入鼻腔和咽喉,但可随痰液和鼻涕排出;PM2.5能吸入到肺泡,造成不可逆的伤害;PM0.1是超细颗粒物,更可以进入肺泡、血液和神经系统,造成的危害更大。
以此衡量,中国的雾霾还是世界第一,无论从毒性上还是复杂程度,以及更细小更对身体有穿透力上,伦敦和别人夺不走这份“桂冠”。
耐药细菌对人健康的间接影响
尽管雾霾中的耐药细菌不会直接引起人患病,但是,在某些情况下还是可以引起某些人群的患病,并且造成耐药基因在人群和生物体,如家畜和野生动物之间的传播,造成更为
复杂的医疗问题。
2014年清华大学生命学院朱听课题组在《环境科学与技术》杂志上发表《严重雾霾天气中北京PM2.5与PM10污染物中的可吸入微生物》论文,指出北京大气悬浮颗粒物中包含1300多种微生物,在这些微生物中,细菌占八成以上,另外还有少量的古细菌和病毒。
具体情况是,PM2.5裹挟的微生物中,古细菌占0.8%,病毒占0.1%,真核菌占13%,细菌占86.1%;PM10裹挟的微生物中,古细菌占0.8%,病毒占0.1%,真核菌占18.3%,细菌占80.8%。显然,PM2.5裹挟的细菌更多,因此,携带对碳青霉烯类抗生素有耐药性的细菌更多,因此北京污染的空气或雾霾的毒性更大。
当然,这1300多种微生物绝大多数是不致病的,但是也含有极少量可能致病或致过敏微生物的DNA序列。例如,其中一种是肺炎链球菌,其DNA序列相对丰度为0.02%~0.08%,尽管它对健康人群的危害很小,但可能让易感人群感染肺炎。
肺炎易感人群包括:体弱人群,即免疫功能低下、营养不良者;病人,如慢性心肺疾病、糖尿病等慢性病患者、住院病人、老年人、ICU和机械通气病人(后三者的肺炎发病率分别为普通住院病人的5倍、13倍和43倍);婴幼儿(肺炎是我国5岁以内幼儿第一位死因)。
长期以来,世界卫生组织一直呼吁各个国家减少使用抗生素,无论是对人还是对牲畜,以防细菌对抗生素产生耐药性,从而让人类陷入患感染性疾病后无药可用的困境,同时世界卫生组织也只是预测,耐药细菌可能通过水体、土壤、人与人和人与动物的链条进行传递。大量的研究已经证明,细菌的耐药基因传播可以通过垂直和横向两大方式进行,前者即是将耐药基因遗传给下一代,后者则是通过直接接触、质粒传递等方式把耐药性传递给异种菌株。
过去的研究也发现,细菌耐药基因的横向传递主要通过水体,例如污水处理厂混有多种细菌,细菌之间很容易进行耐药性基因的交换。但是雾霾中发现耐药细菌意味着细菌耐药基因可以通过雾霾或空气污染而广泛传播。
在北京的空气中发现针对碳青霉烯类抗生素的耐药性基因也使问题变得更为棘手。碳青霉烯类抗生素是抗菌活性最强的一类非典型β-内酰胺抗生素,广泛应用于呼吸系统感染、败血症等病症上,是治疗严重细菌感染最主要的抗菌药物之一,也是人类抗御细菌性感染疾病的最后一道防线。
即便雾霾中的耐药菌不会引发人们患病,但是如果人们因其他原因患上感染性疾病,以及因为免疫力低下染上传染病,这些耐药性细菌也会乘虚而入,并且耐药基因也通过污染空气转移到引发人们患病的细菌身上,这时人们能使用的药物就有限,或者是无药可用。
现在,拉森等人的研究发现不只是北京,而是世界各地雾霾中都可能含有活的耐药菌株,这也意味着,人类今后患感染性疾病后无抗生素药可用也并非是杞人忧天,对此,世界卫生组织早就多次发出过警告。从前瞻性的意义上来看,拉森等人的研究无疑是再一次向人类敲起了警钟。
【责任编辑】张田勘