数千年来对铜的细菌耐药性

铜的人类使用可以追溯到青铜时代，它塑造了细菌的进化，导致了对金属抗菌性能具有高度抵抗力的虫子。大量的铜对人和大多数活细胞都有毒。但我们的免疫系统使用一些铜来抵御可能使我们生病的细菌。环境中更多的铜会导致更多的细菌，包括大肠杆菌，会产生遗传抗性。这可能会增加人们的感染风险，杰森斯洛特说，他是一名新的铜抗性研究人员，并且是俄亥俄州立大学的植物病理学助理教授。

今天，铜被广泛使用，包括动物饲料和制造医院设备 - 可能特别有利于细菌发展更大阻力的区域，Slot说。专门研究真菌进化基因组学的Slot说，在“铜胁迫”的压力下，细菌已经交换了DNA，使得一些人能够比威胁更长寿。几个世纪以来，导致铜抵抗的基因已经结合，形成了一个特别强硬的重金属对手，科学家称之为“铜稳态和银抵抗岛”或CHASRI。

Slot和他的同事创建了一个分子钟，使用随时间收集的细菌样本和进化分析来追踪铜抗性的历史。该团队研究了细菌的变化，并将其与人类使用铜进行了比较。他们的工作表明，细菌内的遗传多样化反复发作似乎与铜产量的峰值相对应。

该研究发表在“ 基因组生物学与进化 ”杂志上。

Slot是一位进化生物学家，当他得知所涉及的基因不像科学家所期望的那样进化时，他首先对铜抗性产生了兴趣。“这可能是在人类开始使用大量铜的时候出现的 - 在青铜器时代，”Slot说。他和他的合作者推测，最初的阻力可能发生在用铜合金容器发酵的牛奶中，或者在高铜环境中的动物肠道中。

从那时起，人类对铜的使用可能会导致细菌具有更强的抵抗力。例如，“大约2000年前，罗马人向环境中输送了大量的铜粉，”Slot说。格陵兰的冰芯支持这一理论，显示出当时可能出现的高铜排放。

今天，铜广泛用于工业，包括农业，其中添加金属以喂养肥料。Slot说，近年来，由于其抗菌性能，人们开始更多地在医疗环境中使用铜。“你正诱使环境中的细菌产生一种逃避免疫系统的机制，”Slot说。“我认为过度使用任何东西都是一个坏主意，但人们真的很难不过度使用我们拥有的少量武器。”