基因组测序揭示了耐甲氧西林<0xC2><0xA0>金黄色葡萄球菌 (MRSA) 如何在纽约市部分地区传播。尽管 MRSA 通常与医院和健身房等公共场所相关,但研究人员表示,私人住宅助长了其在曼哈顿和布朗克斯纽约社区的传播。
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上,为其他关于病原体如何定植和感染社区的调查提供了框架。
研究人员检查了 USA300 菌株在曼哈顿北部和布朗克斯区的流行情况,近年来,该菌株已在这些地区引起了皮肤和软组织感染的流行。2009 年,它约占曼哈顿北部社区获得性 MRSA 感染的 75%。
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哥伦比亚大学医学中心(纽约)的微生物学家安妮-卡特琳·乌勒曼 (Anne-Catrin Uhlemann) 及其同事对 2009 年至 2011 年间从 161 人身上采集的 400 个 MRSA 样本进行了基因组测序,并将其与健康人的样本(许多健康人携带<0xC2><0xA0>金黄色葡萄球球菌,可能是 MRSA)进行了比较。他们还收集了研究参与者的病史、抗生素使用情况和家庭住址数据,以确定 USA300 的传播网络。
洛克菲勒大学(纽约)的微生物学家亚历山大·托马斯 (Alexander Tomasz) 说:“这是在流行病学调查中优雅且富有成效地使用全基因组测序。”
不断演变的感染
乌勒曼和她的团队通过检查 MRSA 样本之间有多少个不同的单核苷酸多态性 (SNP)(基因组中的单字母变化)来估计它们之间的相似性,并计算出这些变化累积的速度。研究人员计算出 USA300 菌株大约在 1993 年与其最近的共同祖先分化。尽管 85% 的样本与两个已知的参考 USA300 基因组密切相关,但其他样本则更加多样化。
该团队发现,一些样本起源于加利福尼亚州和得克萨斯州,这表明 USA300 多次被引入纽约,而不是只有一个本地祖先。
来自同一家庭的人的样本往往比来自其他家庭的样本更相似,这意味着家庭成员之间经常交换<0xC2><0xA0>金黄色葡萄球菌。但人们也在家庭外受到感染:“我们发现一些家庭中有多种 USA300,这非常令人惊讶,”乌勒曼说。“这表明存在某种外部储存库,例如与医院或健身房的联系。”USA300 菌株似乎首先在公共场所传播,但现在在家庭和医院中也很普遍。研究作者说,还需要进一步研究来评估医院可能如何在将细菌传播回社区中发挥作用。
乌勒曼和她的同事还发现,他们的细菌样本中,近三分之二对氟喹诺酮类抗生素完全或部分耐药,而氟喹诺酮类抗生素通常用于治疗常规细菌感染。该药物会排泄到皮肤表面,作者认为这可能导致了 USA300 的耐药性:细菌暴露于低水平的抗生素,并且可以进化出存活的方法。“我们必须限制抗生素的使用,因为后果可能是大量的附带损害,”乌勒曼说。
本文经杂志《自然》许可转载。 这篇文章于2014 年 4 月 21 日首次发表。