據(jù)《連線》雜志報(bào)道，澳大利亞科學(xué)家經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)過度使用抗生素可加速細(xì)菌進(jìn)化速度，進(jìn)而提高出現(xiàn)超級細(xì)菌的可能性。研究指出，我們生存的環(huán)境存在大量抗生素，在它們的影響下，細(xì)菌正以較幾十年前更快的速度進(jìn)行進(jìn)化。變異速度加快將產(chǎn)生新的抗生素抗性以及其他無法預(yù)知的變化。

    此項(xiàng)研究由澳大利亞麥考瑞大學(xué)和悉尼科技大學(xué)的兩位遺傳學(xué)家——邁克爾·吉林斯和哈特奇·斯托克斯進(jìn)行。研究指出，使用抗生素致使細(xì)菌出現(xiàn)耐藥性，過度使用能夠加快細(xì)菌變異速度，導(dǎo)致耐藥性更為普遍，同時(shí)以不可預(yù)知的方式影響病原體。研究發(fā)現(xiàn)將刊登在6月出版的《生態(tài)學(xué)與進(jìn)化趨勢》雜志上。

    吉林斯和斯托克斯表示，人類服用的藥物或者消費(fèi)品中的藥物成分最后進(jìn)入下水道，它們不受廢物處理影響，成為水循環(huán)的一部分。動(dòng)物服用的藥物也是如此。在美國，動(dòng)物藥物中的抗生素占到抗生素使用總量的80%，農(nóng)田使用的肥料通常也含有大量抗生素。

    具有耐藥性的細(xì)菌顯然具有進(jìn)化優(yōu)勢，隨著時(shí)間的推移，這種細(xì)菌的數(shù)量將日益增多同時(shí)不斷發(fā)生進(jìn)化，致使耐藥性達(dá)到接近危機(jī)的程度。在這種情況下，歷史上出現(xiàn)的疾病災(zāi)難——例如肺結(jié)核和肺炎——將卷土重來。細(xì)菌因進(jìn)化具有更強(qiáng)的耐藥性，導(dǎo)致醫(yī)生可用的能夠發(fā)揮效用的藥物越來越少。細(xì)菌之間可以輕易交換遺傳物質(zhì)，遏制抗生素的基因不僅在病原體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也存在于整個(gè)微生物群落。

    根據(jù)吉林斯和斯托克斯的研究，在充斥著抗生素的環(huán)境下，自然選擇不僅青睞于擁有超級細(xì)菌基因的細(xì)菌，同時(shí)也青睞于擁有較快變異速度的細(xì)菌，更快的變異速度提高了出現(xiàn)超級細(xì)菌的可能性。

    科學(xué)家指出很多因素都可導(dǎo)致細(xì)菌更具有可進(jìn)化性。當(dāng)受到環(huán)境的壓力時(shí)，細(xì)菌便會(huì)出現(xiàn)所謂的“SOS反應(yīng)”（也稱應(yīng)急反應(yīng)），修復(fù)DNA，誘導(dǎo)新的變異。此外，細(xì)菌也可以通過整合子的“混合搭配”進(jìn)行變異。一個(gè)細(xì)菌體內(nèi)可能含有數(shù)百個(gè)整合子，絕大多數(shù)在任何給定時(shí)間都處于休眠狀態(tài)，但在對壓力做出反應(yīng)時(shí)，沉睡的整合子便進(jìn)入活躍狀態(tài)。另一個(gè)導(dǎo)致細(xì)菌變異的因素是側(cè)向基因轉(zhuǎn)移，即遺傳物質(zhì)在細(xì)菌之間自由漂浮，個(gè)體基因以這種方式進(jìn)行交換，例如“耐藥基因”NDM-1。2010年，印度出現(xiàn)NDM-1，幾乎所有普通抗生素都對它無可奈何。

    英國卡迪夫大學(xué)微生物學(xué)家馬克·托勒曼指出這些變異機(jī)制會(huì)讓細(xì)菌付出很大代價(jià)。他說：“這種變化實(shí)際上是在走下路坡，對細(xì)菌的基因組有害。”托勒曼對NDM-1進(jìn)行了研究。但吉林斯和斯托克斯認(rèn)為，對于很多細(xì)菌來說，由于抗生素的普遍存在，這種代價(jià)是值得的。吉林斯說：“這能夠改變決定更高可進(jìn)化性是否值得的標(biāo)準(zhǔn)成本-結(jié)余方程式。很顯然，遭到破壞但仍然活著要比死亡好的多。”

    研究人員表示，變異速度加快將產(chǎn)生新的抗生素抗性以及其他無法預(yù)知的變化。吉林斯說：“我們在論文中描述的過程適用于細(xì)菌基因組中的所有基因，不僅僅是那些與抗性有關(guān)的基因。根據(jù)我們的研究發(fā)現(xiàn)，即使不是絕大多數(shù)，也會(huì)有大量致病性病原體加快變異速度。”

    不過，并非所有人都認(rèn)可吉林斯和斯托克斯的研究發(fā)現(xiàn)。美國亞利桑那州大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家、研究細(xì)菌可進(jìn)化性的專家喬安娜·馬瑟爾指出，現(xiàn)在尚不清楚抗生素帶來的選擇壓力對細(xì)菌進(jìn)化的影響程度是否超過其他因素。她說：“細(xì)菌始終面臨著大量選擇壓力。它們一直在抗擊病毒以及其他寄生蟲。它們要躲避捕食者，同時(shí)還要與其他細(xì)菌之間展開激烈競爭。抗生素的確是一個(gè)影響因素，細(xì)菌在對它們做出反應(yīng)時(shí)發(fā)生進(jìn)化。不過，這種進(jìn)化造成的影響是否超過其他因素導(dǎo)致的進(jìn)化仍舊是一個(gè)未知數(shù)。”

    吉林斯指出：“我們可能得出了錯(cuò)誤的結(jié)論。不過，我們進(jìn)行這項(xiàng)研究的目的就是希望人們能夠重視濫用抗生素問題，同時(shí)設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的理論。我們需要找到具有關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。即使我們的結(jié)論正確的可能性只有1%——我個(gè)人認(rèn)為可達(dá)到99%——我們也需要嚴(yán)肅對待這個(gè)問題。”