20世纪时，当常规感染接受标准抗生素治疗时，人们通常可以预期康复。但随着时间推移，引发感染的微生物已进化出逃避抗菌药物的能力。
每年，美国有超过280万例抗生素耐药性感染病例，导致超过3.5万人死亡和46亿美元的医疗支出。随着抗生素效力下降，抗菌素耐药性已成为日益严重的公共卫生威胁。
抗菌素耐药性始于1940年代青霉素耐药性的出现，并在1990年代升级为全球性问题。数十年后，关键问题依然存在：耐药性如何产生？科学家如何追踪其隐性演变？为何某些微生物的耐药性直到疫情爆发才被发现？填补这些知识空白对预防未来疫情、改善治疗效果至关重要。
作为微生物学家和生物医学科学家，我的研究团队通过基因分析和计算方法，识别出美国此前未检测到的耐药基因。我们的研究发现，这种基因对公共卫生具有重要警示意义。
检测耐药性的挑战
抗菌素耐药性是微生物为生存进化产生的自然过程。但人类在医疗、农业和环境中的抗生素滥用加速了这一进程。
传统检测依赖实验室培养法：将微生物暴露于抗生素并观察存活情况。这种方法虽被医疗机构用于制定治疗方案，但存在局限性——耐药感染往往在抗生素失效后才被发现，导致检测和干预滞后。新出现的耐药基因甚至可能完全逃过检测。
基因组学研究突破
为解决这些问题，研究人员将全基因组测序纳入耐药性监控体系。通过分析微生物样本的完整DNA序列，结合生物信息学工具，可高效识别包括耐药基因在内的所有基因信息。
然而，这一技术的推广面临高成本、质量控制和生物信息学人才短缺等挑战。为提升实用性，世界卫生组织建议实验室采用标准化质量控制措施，包括可靠的计算工具和共享数据库，同时加强培训和跨机构合作。
新发现的耐药基因
利用全基因组测序和生物信息学技术，我们的团队分析了1982-1999年间采集的沙门氏菌样本，发现了一种名为blaSCO-1的耐药基因。该基因对氨苄西林、阿莫西林-克拉维酸等关键抗生素产生耐药性，并对头孢菌素类和碳青霉烯类抗生素具有部分抗性。
blaSCO-1基因长期未被检出的原因包括：常规监测侧重已知耐药基因、该基因与其他基因功能重叠，以及生物信息学分析能力的不足。美国疾控中心2015-2018年的监测数据显示，77%的多州疫情与携带耐药沙门氏菌的牲畜相关。
这些未被检测的基因对食品安全和公共健康构成双重威胁。耐药基因可通过食物动物、污染食品、加工环境和农业径流传播至人类，导致更难治疗的感染和疫情扩散。全球人员流动和贸易加速更使局部疫情可能演变为跨国公共卫生危机。
强化监控体系
应对持续上升的抗菌素耐药性，需采取整合人类、动物和环境健康的"同一健康"策略。"四边形抗菌素耐药性多方信托基金"等国际合作项目，正通过加强全球协作监控、推动抗生素合理使用和研发替代方案来应对挑战。
确保全球研究机构遵循统一标准，将使更多实验室（尤其是中低收入国家）能参与全球监控。在微生物进化与人类创新的持续博弈中，保持警惕性和适应性是关键。
- 关键词：抗生素、微生物学、抗菌素耐药性、基因组学、生物信息学、全基因组测序、同一健康
【全文结束】
