一项新研究发现，铜绿假单胞菌是一种环境细菌，可导致毁灭性的多重耐药性感染，特别是对于患有潜在肺部疾病的人。在过去 200 年里，铜绿假单胞菌迅速进化并蔓延至全球，这可能是由人类行为的改变所致。

铜绿假单胞菌每年在全球造成超过 50 万人死亡，其中超过 30 万人与抗生素耐药性 (AMR) 有关。患有慢性阻塞性肺病 (COPD)(吸烟相关肺损伤)、囊性纤维化(CF) 和非 CF 支气管扩张等疾病的人尤其容易感染。

此前，人们并不清楚铜绿假单胞菌是如何从一种环境生物进化成一种专门的人类病原体的。为了研究这个问题，由剑桥大学科学家领导的一个国际团队检查了从世界各地受感染的个体、动物和环境中采集的近 10,000 个样本的 DNA 数据。

通过绘制数据，该团队能够创建系统发育树，即“家谱”，显示样本中的细菌如何相互关联。值得注意的是，他们发现，近七成感染是由 21 个基因克隆或“家谱”的“分支”引起的，这些克隆迅速进化(通过从邻近细菌获得新基因)，然后在过去 200 年中传播到全球。

这种传播很可能是由于人们开始生活在人口稠密的地区，那里的空气污染使我们的肺部更容易受到感染，并且感染传播的机会也更多。

这些流行克隆菌天生就偏爱感染特定类型的患者，其中一些偏爱 CF 患者和其他非 CF 患者。事实证明，这种细菌可以利用 CF 患者以前未知的免疫缺陷，使它们能够在巨噬细胞内存活。巨噬细胞是“吞噬”入侵生物的细胞，分解它们并防止感染扩散。但 CF 患者免疫系统中以前未知的缺陷意味着，一旦巨噬细胞吞噬铜绿假单胞菌，就无法摆脱它。

感染肺部后，这些细菌会以不同的方式进化，变得更加适应特定的肺部环境。结果是，某些克隆可以在 CF 患者中传播，而其他克隆可以在非 CF 患者中传播，但几乎从不会在 CF 患者和非 CF 患者群体之间传播。

剑桥大学和皇家帕普沃斯医院 NHS 基金会英国囊性纤维化创新中心主任、该研究的资深作者安德烈斯·弗洛托教授表示：“我们对假单胞菌的研究让我们对囊性纤维化的生物学有了新的认识，并揭示了我们可能在这种疾病和其他潜在疾病中提高对入侵细菌的免疫力的重要方法。

“从临床角度来看，这项研究揭示了有关假单胞菌的重要信息。人们一直关注的是这种感染在 CF 患者之间传播的容易程度，但我们已经证明，它在其他患者之间传播也很容易。这对医院的感染控制具有非常重要的影响，在医院中，感染者与可能非常脆弱的人一起住在开放式病房的情况并不少见。

“皇家帕普沃斯医院非常幸运，我们拥有单人病房，并且开发并评估了一种新的空气处理系统，以减少空气中的细菌数量并保护所有患者。”

这项研究的第一作者、剑桥大学维克多·菲利普·达达莱心肺研究所的亚伦·魏曼博士说：“这些细菌进化和流行速度之快令人惊叹，而且它们可以专门针对特定的肺部环境。我们确实需要对所有高危患者群体进行系统、主动的筛查，以发现并希望防止出现更多的流行克隆。”

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