——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
抗生素的長期濫用導(dǎo)致了細(xì)菌耐藥性的增強(qiáng)與超級細(xì)菌的日益增多。世界衛(wèi)生組織將細(xì)菌耐藥性列為本世紀(jì)人類在健康領(lǐng)域面臨的最大挑戰(zhàn)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),耐藥性的細(xì)菌感染每年在全球范圍內(nèi)造成約70萬人死亡。這其中,環(huán)境是細(xì)菌耐藥性傳播的重要媒介,而通過空氣傳播,過去很少被考慮到。
以“環(huán)境中耐藥菌及耐藥基因的傳播與控制”為主題的第657次香山科學(xué)會(huì)議近期在北京召開,來自37所研究機(jī)構(gòu)的學(xué)者們針對耐藥菌和耐藥基因的來源、危害等開展討論,認(rèn)為耐藥菌和耐藥基因?qū)θ祟惡铜h(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅,厘清耐藥菌和耐藥基因的來源清單成為當(dāng)務(wù)之急,可從醫(yī)院、畜牧養(yǎng)殖、抗生素生產(chǎn)企業(yè)、污水廠等入手,協(xié)調(diào)優(yōu)先控制致病菌的名單;重點(diǎn)關(guān)注選擇壓力條件下微生物響應(yīng),研究耐藥菌和耐藥基因?qū)Νh(huán)境、人的健康效應(yīng)以及重要耐藥基因的傳播機(jī)制等。
耐藥菌及耐藥基因成新型污染物之首
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的《2017年前沿報(bào)告》指出,抗生素濫用已成為嚴(yán)重問題。預(yù)計(jì)到2030年,畜牧業(yè)抗生素使用量將增長67%,水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用抗生素的75%會(huì)釋放到周圍水環(huán)境中。由于抗生素過量使用和濫用加劇,細(xì)菌耐藥性也在不斷進(jìn)化和增強(qiáng),感染人群面臨更大的死亡風(fēng)險(xiǎn)。聯(lián)合國環(huán)境署將耐藥菌及耐藥基因列為6種新型環(huán)境污染物中的第一個(gè)。
研究發(fā)現(xiàn),人和牲畜會(huì)通過空氣、食物和水接觸更多耐藥菌和耐藥基因而受到感染,增加了健康及醫(yī)療上抗生素治療失效的風(fēng)險(xiǎn)。更為嚴(yán)重的是,這些耐藥基因有可能通過基因水平轉(zhuǎn)移從環(huán)境宿主細(xì)菌轉(zhuǎn)到病原菌,或從病原菌轉(zhuǎn)到環(huán)境中的原生宿主細(xì)菌,使得傳播更為迅速和廣泛。
作為本次香山會(huì)議的牽頭組織者之一、北京大學(xué)教授要茂盛告訴科技日報(bào)記者,空氣傳播耐藥菌和耐藥基因在過去是盲區(qū),也是以前未能被證實(shí)的公共衛(wèi)生和健康威脅。呼吸系統(tǒng)感染是細(xì)菌獲得耐藥基因的重要來源,約占50%的耐藥基因來自呼吸系統(tǒng)感染的病原體。最新研究發(fā)現(xiàn),呼吸系統(tǒng)等耐藥病原體如銅綠假單胞菌、流感嗜血桿菌以及“超級細(xì)菌”耐甲氧西林金黃色葡萄球菌通過呼吸傳播,加快了耐藥基因在環(huán)境中擴(kuò)散的步伐,對未來醫(yī)療衛(wèi)生構(gòu)成巨大挑戰(zhàn),空氣是未來需要防范與控制的重要傳播媒介。
全面調(diào)查它們從哪里來到哪里去
會(huì)議執(zhí)行主席之一、中國工程院院士陳君石研究員強(qiáng)調(diào):“對于耐藥菌及耐藥基因的來源,醫(yī)院是一個(gè)重點(diǎn),應(yīng)全面調(diào)查各種類型的醫(yī)院,了解使用情況及醫(yī)院從病人體內(nèi)分離出來的耐藥菌及耐藥基因,然后研究其擴(kuò)展到環(huán)境的可能;另一個(gè)來源是藥廠,應(yīng)追蹤藥廠廢水,以獲知影響區(qū)域;家禽養(yǎng)殖業(yè)也是很重要的來源,應(yīng)選擇不同的抗生素使用情況、氣候、地理環(huán)境等,來對養(yǎng)殖場周圍環(huán)境進(jìn)行評估。不同農(nóng)作物的抗生素使用情況也不同,如何影響周圍環(huán)境的問題也值得研究?!?/p>
華南師范大學(xué)環(huán)境研究院教授應(yīng)光國的研究顯示,6年前中國的抗生素使用量就高達(dá)16.2萬噸,其中獸用占52%、人用占48%。
“大腸桿菌能攜帶多粘菌素耐藥基因MCR-1,從上游種雞場沿著雞肉生產(chǎn)鏈條一直傳播到超市,說明黏菌素作為抗菌促生長劑在家禽養(yǎng)殖業(yè)的大量、廣泛使用,可能是導(dǎo)致該耐藥基因廣泛存在的主要原因;而碳青霉烯耐藥基因blaNDM,雖然在上游種雞場為陰性,但在雞場的雞、鳥、狗和蒼蠅,甚至飼養(yǎng)員攜帶的大腸桿菌中陽性率極高。這些情況說明,不同耐藥基因在雞肉養(yǎng)殖鏈中具有不同傳播模式?!敝袊こ淘涸菏?、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授沈建忠說。
要茂盛團(tuán)隊(duì)的研究還發(fā)現(xiàn),在高污染、高濕大氣環(huán)境中,如北京霧霾天,β-內(nèi)酰胺類耐藥基因blaTEM被發(fā)現(xiàn)是最豐富的耐藥基因亞型。在晚上8點(diǎn)左右,與多重耐藥性有關(guān)的NDM-1耐藥基因在高度污染空氣中,有時(shí)高達(dá)耐藥基因相對總量的70%。
香港大學(xué)張彤教授說:“現(xiàn)在的研究是從不同角度來看耐藥問題,應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)采取一致行動(dòng)的平臺。特別是抗生素問題是個(gè)需要長期解決的難題,目前不可能放棄使用抗生素。但是人們必須意識到,濫用抗生素會(huì)導(dǎo)致耐藥菌和耐藥基因的傳播,未來很可能會(huì)面臨無藥可用的狀況,我們需要采取措施來延緩耐藥發(fā)展的速度。抗生素、耐藥菌以及耐藥基因的來源分析和清單調(diào)查需要采用多種手段,選擇典型體系進(jìn)行全面調(diào)查,要全方位關(guān)注不同介質(zhì)和來源,包括水土氣、養(yǎng)殖環(huán)境和醫(yī)院等;重點(diǎn)需要研究各種選擇壓力下耐藥菌的響應(yīng),除了環(huán)境中常用的指示生物,也要關(guān)注致病菌;環(huán)境、醫(yī)療、畜牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域需要協(xié)調(diào)制定優(yōu)先控制名單;另外,需要利用已有的處理技術(shù),優(yōu)先控制主要污染源。”
攜手找到耐藥基因阻斷策略
國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估中心吳永寧研究員表示,我國生產(chǎn)的抗生素占世界的50%以上,抗生素最大的問題是研發(fā)速度趕不上耐藥速度,在這個(gè)過程中,加速抗生素研究是一個(gè)重要策略。
“對于醫(yī)學(xué)層面的健康和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)之間的連接點(diǎn),必須理解環(huán)境中哪些潛在的病原菌攜帶了怎樣的抗性基因。比如細(xì)菌攜帶了抗性基因,并不斷繁殖,但目前還不清楚環(huán)境條件是如何影響其繁殖和傳遞的,以及環(huán)境中其他污染物是如何誘導(dǎo)抗性基因的產(chǎn)生和傳播的。另一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是,一旦這個(gè)細(xì)菌帶有耐藥性并繁殖了,其擴(kuò)增是受什么環(huán)境條件的影響?!敝锌圃撼鞘协h(huán)境研究所研究員朱永官說。
盡管目前已有了一些基礎(chǔ)研究和數(shù)據(jù),但從全球看,對環(huán)境中耐藥基因的起因、來源、遷移和歸宿仍未有全面和徹底的科學(xué)研究,如何進(jìn)行環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評估,仍然缺乏基本框架和模型。另外,還需對控制阻斷策略、實(shí)施方案等進(jìn)行全局性思考和研討,以削減并最終阻斷抗生素和耐藥基因的環(huán)境排放。
香港理工大學(xué)教授李向東認(rèn)為,來源分析是摸家底、找重點(diǎn)??股氐男?yīng)是否被夸大,如何更有效找到途徑,如何給政府提供一些決策報(bào)告,就需要把更廣義范圍內(nèi)的健康效應(yīng)找出來。對此,中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境所施小明研究員建議,在典型氣候區(qū)域做一個(gè)系統(tǒng)性分析,包括污染環(huán)境、動(dòng)物、人體,做一個(gè)全面系統(tǒng)的科學(xué)調(diào)查。
“當(dāng)務(wù)之急是要了解我國的耐藥菌及耐藥基因污染情況究竟怎樣,避免講得過于嚴(yán)重,但也要實(shí)事求是,重視科學(xué)數(shù)據(jù),加強(qiáng)傳播機(jī)理、環(huán)境過程、生物可利用性等研究。其中,健康危害的研究是最重要的方面?!敝袊茖W(xué)院院士、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員江桂斌說。與會(huì)專家學(xué)者還一致呼吁,在世界范圍內(nèi),包括醫(yī)療衛(wèi)生、微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)動(dòng)物養(yǎng)殖、食品安全、流行病調(diào)查、環(huán)境保護(hù)及工程技術(shù)等不同學(xué)科領(lǐng)域的專家,應(yīng)攜起手來共同應(yīng)對耐藥菌和耐藥基因的挑戰(zhàn)。
(原載于《科技日報(bào)》 2019-09-18 05版)
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