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世界衛生組織(WHO)在2024年的細菌優先病原體清單中,將萬古黴素抗藥性屎腸球菌(Vancomycin-resistant Enterococcus faecium)列為最高優先級別,其威脅性甚至排在抗藥性金黃色葡萄球菌(MRSA)之前。這種細菌能夠在人類、動物以及環境之間傳遞抗藥性基因,長期以來一直是醫療院所感染控制的一大挑戰。

抗藥性菌株的崛起與衰退機制

過去在醫院環境中,高風險的細菌血統經常出現、傳播並最終被取代,這種現象在醫學界相當常見。然而,過去對於一個曾經成功的複製株為何會失去優勢,始終缺乏明確答案。葡萄牙新里斯本大學新天主教科技與化學研究所(Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier at NOVA University of Lisbon, ITQB NOVA)的研究團隊與合作者,針對2012年至2020年間丹麥一家醫院中,萬古黴素抗藥性屎腸球菌複製株的興衰進行了基因機制研究,相關成果已發表於《基因醫學》(Genome Medicine)期刊。

研究結果顯示,這個流行複製株之所以能夠多年維持優勢,歸功於其穩定且高度適應的基因體。它攜帶了關鍵的質體(小型環狀DNA分子)與附屬基因,協助其在腸道及醫院表面存活。這些基因讓細菌得以抵抗抗生素、利用替代糖類、修飾外膜,並形成生物膜(biofilm)這種附著於表面且難以清除的高組織化細菌群落。有趣的是在其崛起過程中,該複製株極少進行DNA的重組或「基因洗牌」。

從產業面與醫療防線來看,這項研究打破了我們對超級細菌演化的既定印象。過去總認為基因多樣性是病原體勝出的關鍵,但這個案例證明,穩定的基因體反而讓特定抗藥性複製株稱霸醫療環境。這也提醒第一線醫療人員,單純減少特定抗生素(如萬古黴素)的使用並不夠,因為基因「超工具」可能同時綁定多種抗藥性。對醫院感染控制而言,未來必須轉向針對細菌的生存策略(如生物膜與外膜修飾)進行精準打擊,才能真正切斷院內感染鏈。

基因穩定性與演化轉折

這項發現挑戰了「流行成功取決於基因體可塑性」的傳統假設。研究人員觀察到剛好相反的現象:該複製株是因為基因體保持穩定而成為優勢菌株;相對地,當其基因體開始多樣化時,該複製株在醫院中的數量反而開始下降。當初幫助該複製株取得成功的特徵,在其衰退時也隨之消失,這涵蓋了與抗生素抗性和替代糖類代謝相關的基因。

此外,部分後代演化出產生微cin(bacteriocins,一種小型抗菌分子,細菌用來抑制鄰近競爭者)的能力,這給了它們額外的優勢,最終促成了其祖先複製株的消亡。研究團隊同時發現,這個細菌複製株攜帶了一種基因「超工具」,能同時對多種抗生素產生抗藥性。這種元素看起來像是細菌病毒與質體的結合體,能夠同時攜帶並傳遞多個抗藥性基因。

ITQB NOVA細菌演化與分子流行病學實驗室負責人兼研究資深作者瑪麗亞・米拉蓋亞(Maria Miragaia)解釋:「使用任何一種此類抗生素,都可能篩選出攜帶整套基因的細菌,包括萬古黴素抗藥性。這意味著如果其他相關抗生素仍在使用中,單單減少萬古黴素的使用可能不足以減少萬古黴素抗藥性細菌。」曾於ITQB NOVA攻讀博士、現任職於加拿大溫莎大學(Windsor University)的奧佩耶米・拉瓦爾(Opeyemi Lawal)則指出:「醫院通常只有在這些複製株已經廣泛傳播後才會注意到並做出反應。透過了解這個複製株為何會在醫院中衰退,我們可以找出其弱點,並利用這些知識來控制未來類似的多重抗藥性細菌。」

後續觀察與臨床意涵

這項研究表明,針對協助複製株持續存在的策略——包括形成生物膜、改變外表面以及在腸道中使用替代糖類——進行干預,可能有助於清除腸道中的抗藥性細菌,並減少其在醫院中的傳播。醫療機構與研究人員正持續觀察這些基因標記在不同環境下的變異情況,以評估未來感染控制的新方向。

面對日益嚴峻的醫療照護相關感染挑戰,您服務的醫療院所或周遭環境是否也正視抗藥性細菌的長期威脅?歡迎在下方分享您的看法,或將這篇深入解析轉發給關心公衛議題的朋友,一同關注最新的醫學研究進展。

本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由Phys.org發布。

常見問題 FAQ

世界衛生組織為何將萬古黴素抗藥性屎腸球菌列為最高優先級?

世界衛生組織將其列為最高優先級,主要是因為它具備在人類、動物及環境之間傳遞抗藥性基因的能力,對公衛安全構成重大威脅。

為什麼基因穩定反而會讓細菌複製株在醫院中稱霸?

研究發現,該複製株因基因體保持穩定且攜帶關鍵質體,能協助其在腸道與醫院表面存活、抵抗抗生素並形成生物膜,進而維持多年優勢。

單純減少萬古黴素的使用就能根除萬古黴素抗藥性細菌嗎?

不一定。研究指出該細菌攜帶能同時對多種抗生素產生抗藥性的基因「超工具」,若其他相關抗生素仍在使用,單獨減少萬古黴素可能無法完全達到預期效果。

這項研究對未來醫院感染控制有何具體助益?

研究建議透過了解細菌衰退的原因,找出其弱點並針對生物膜形成、外膜改變及替代糖類利用等生存策略進行干預,有助於清除腸道抗藥性細菌並減少院內傳播。

※ 此篇文章由 AI 改寫或生成,內容僅供參考,可能存在錯誤或不準確之處。

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