抗生素抗性细菌是全球范围内日益增长的死亡原因。根据最新的全球分析，2019年，抗生素抗性细菌Roughly 造成约 127 万人死亡。一个显而易见的罪魁祸首是我们过度使用抗菌药物，这迫使细菌种群进化出更好的防御能力来对抗它们。
但是，抗生素耐药性还有一个鲜为人知的来源：重金属，如铅、汞和银。由于人类工业，如采矿和运输，这些金属无处不在。在这些环境中的细菌已经进化出保护自己免受金属毒性影响的能力，并且根据环境、动物以及最近在人类身上的研究，这些相同的特性通常有助于它们抵抗抗生素。
通常情况下，重金属对细菌是致命的，因为它们会释放离子，破坏细菌的正常细胞功能。但是，一些生活在高金属浓度环境中的细菌已经进化出生存特性，例如排出有毒金属离子的分子泵。事实证明，这些泵也有助于排出抗生素药物。
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2021年12月，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员报告称，尿液中铅含量最高的人，尤其是居住在城市地区的人，即使在考虑了可能增加耐药性的其他因素后，也更可能在其体内携带抗生素抗性细菌。他们的研究结果发表在《环境流行病学》杂志上，是首批显示人体内存在这种联系的研究之一。该研究将抗生素抗性细菌添加到对那些没有多少钱或社会资源的人（通常是少数族裔群体成员）造成的危害清单中，这些人最有可能居住在这些铅污染地区。“这真是一个环境正义问题，” 该研究的作者之一，环境流行病学家 Kristen Malecki 说。
研究人员检查了 695 名参与威斯康星州健康调查的成年人的健康数据。来自皮肤、鼻子和嘴巴的拭子，以及唾液和粪便样本显示，34% 的参与者携带抗生素抗性细菌，例如耐药革兰氏阴性杆菌或耐万古霉素肠球菌。有些人还携带耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)。在尿液中铅含量最高的参与者中，超过 50% 的人检测呈阳性。铅与耐药细菌之间的这种联系在居住在城市的人群中最为明显，如果他们尿液中铅含量高，则检测呈阳性的可能性几乎高出三倍。
非白人城市居民的检测呈阳性的可能性也比白人城市居民高 76%。Malecki 说，这可能是因为有色人种面临经济和社会障碍，使他们居住在较旧的建筑物中，这些建筑物有更多的铅漆、管道和其他接触源。
约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院环境健康与工程学教授 Meghan Davis 说，重金属与抗生素抗性细菌之间的联系仍然是一个相对较新的研究领域，要理清它们在人体内的关系，还需要进行更多的研究，对参与者进行长期跟踪。尽管如此，Davis 说，这些结果有助于科学家了解耐药基因的来源，从而使他们能够开发有针对性的解决方案，以防止这些基因的产生和传播。
除了铅之外，其他金属也与耐药微生物的出现有关。佛罗里达农工大学科学家的最新研究调查了南卡罗来纳州的一个前核材料试验场，该试验场土壤中铀和汞含量持续偏高。该场地包含一种细菌菌株，对 70% 的抗生素具有抗药性。
所有这些重金属都助长了一个更为深远的威胁：全球范围内的抗生素耐药性。编码耐药特性的细菌 DNA 链通常存在于“移动”基因上，这些基因很容易在不同类型的细菌之间传播。英国埃克塞特大学的微生物学家 Michiel Vos 说，通过这种方式，一种不感染人类的细菌中的耐药基因可以迅速传播到感染人类的细菌中。
马凯特大学环境工程师 Patrick McNamara 说，重金属在多大程度上促成了全球耐药基因库的形成仍然未知，因为任何特定耐药基因的来源都难以追踪。“基本上，这些基因无处不在，” 他说。考虑到它们可以传播得如此广泛，“普遍的想法是‘越少越好’。”
McNamara 和他的同事目前正在研究通过铅管输送的饮用水中的抗生素耐药性。此类管道中缺乏缓蚀化学物质导致了密歇根州弗林特的铅污染水危机，该危机始于 2014 年。根据疾病控制和预防中心的数据，管道是铅暴露的最常见来源。通过更好地了解不同缓蚀剂对抗生素耐药性的影响，他和他的团队旨在最大限度地减少铅暴露和耐药细菌的扩散。
Vos 说，重金属与抗生素耐药性之间的联系说明了为什么，要理解全球健康，“你不能仅仅将人类健康、兽医健康或环境视为独立的事物”。“一切都是相互关联的。”