抗生素如何导致肠道细菌选择

在本周发表在Nature Communications上的一项研究中，研究人员对个体患者幽门螺杆菌的种群结构进行了表征，证明了抗生素在其患者内部进化中的重要作用。

幽门螺杆菌是一种全球性胃细菌，是人类中最常见的慢性感染之一。这种感染不会引起可定义的症状，但可导致一系列胃肠道病变，包括胃内膜炎症和胃和十二指肠肿瘤。

胃通常分为三个主要解剖区域，这些区域通过其生理和功能来区分，为不同的幽门螺杆菌亚群提供生态位。“使用从胃的不同区域获得的样本，我们询问幽门螺杆菌菌株在每个患者中的差异程度，”慕尼黑LMU的资深作者Sebastian Suerbaum说。“为此，我们从每位患者中分离出至少20株细菌，并通过各种测序方法分析其基因组。”

另外，抗生素的使用对幽门螺杆菌的遗传多样性具有显着影响。在一个特定患者中，初始样品中的幽门螺杆菌群体是高度多样化的并且没有显示出抗生素抗性的迹象。然而，在2年后收集的样本中，群体内的多样性水平极低，并且细菌对前线抗生素完全抗性。结果显示幽门螺旋杆菌确实能够适应胃的每个解剖学上限定的区域中普遍存在的特定条件。这种适应性可以在例如编码生物体外膜蛋白的基因家族中找到，所述基因家族用于将其附着于其人宿主中的胃上皮细胞。

研究人员发现接触抗生素对他们研究的所有幽门螺旋杆菌种群产生了深远的影响。“通常情况下，应用最合适的抗生素组合对于从胃中彻底根除幽门螺杆菌并防止出现抵抗力至关重要，”Suerbaum总结道。“然而，现在越来越明显的是，近几十年来抗生素对整个物种的进化动态产生了巨大的影响，因为抗生素已经变得容易获得，并且越来越多地被用于全世界。”