一项新研究或许能解释为何部分母亲在分娩后即使接受了抗生素治疗,仍能将B族链球菌(GBS)传给婴儿。密歇根州立大学的研究团队发现了产后GBS菌株中存在突变,这些突变使细菌能够在产道中存活并抵抗治疗。这些菌株可感染新生儿和婴儿,并引发肺炎、脑膜炎和败血症等危险疾病。
该研究结果发表在《mBio》期刊上,首次将GBS菌株鉴定为所谓的“突变子”——即因自身DNA修复机制缺陷而导致突变率大幅升高的细菌。
识别这些突变是理解GBS如何逃避抗生素治疗、寻找新药物靶点以预防或治疗婴儿迟发性GBS感染的第一步。
“这些细菌非常狡猾,它们已经进化出策略来避免被抗生素杀死——不是以我们预期的方式,而是通过其他机制,”该研究的资深作者、微生物学、遗传学和免疫学教授Shannon Manning说道。
迟发性GBS疾病之谜
GBS是一种常见于健康人群微生物群中的细菌,通常寄居在胃肠道和生殖道。多达三分之一的孕妇产道中携带该菌,在分娩过程中可能传播给婴儿。对于免疫系统尚未发育成熟的新生儿而言,这种接触可能导致严重感染。
当GBS在20世纪70年代首次被确认为主要威胁时,它是新生儿疾病和死亡的主要原因,超过一半的感染婴儿死亡。但在20世纪90年代,一种新的预防性治疗成为标准做法:在妊娠晚期对所有孕妇进行GBS筛查,并在分娩时给携带者使用抗生素,以降低分娩时的细菌负荷。这种方法称为产时抗生素预防(IAP),此后将新生儿出生后0至7天内的早发性GBS感染减少了80%以上。这是新生儿医学领域的一项重大成功。
然而,部分婴儿在出院后仍会发病,这种感染被称为迟发性GBS疾病,可在出生后一周至三个月内出现。由于原因尚不完全清楚,自IAP引入以来,迟发性GBS疾病的发病率并未下降。
老细菌,新花招
为了解迟发性GBS疾病为何仍然存在,研究人员在212名孕妇常规GBS筛查时收集了GBS菌株,并在产后六周再次检测。大多数携带GBS的孕妇接受了标准IAP治疗并顺利分娩了健康婴儿。令人惊讶的是,近60%的女性在第二次产后筛查中仍呈GBS阳性。
在这项新研究中,Manning的前研究生Macy Pell比较了其中34名女性在抗生素治疗和分娩前后体内细菌的基因组。他们发现,在绝大多数情况下,产前和产后菌株高度相似,表明抗生素并未完全清除细菌。
产后GBS菌株并未获得与传统抗生素耐药性相关的基因。然而,大多数菌株存在其他可能影响其生存能力的突变,例如与细胞分裂和黏附相关的基因突变。研究团队还发现部分产后菌株的生物膜产生发生了变化,这是理解这些突变功能后果的第一步。
目前,研究团队已识别出超过500种突变,未来的工作将集中在确定这些突变如何在实验室和模型系统中影响细菌的存活。
“我们正在努力理解细菌如何逃避药物,并寻找额外的药物靶点,以指导新疗法或预防策略的开发,”Manning说,“这就是我们的希望。”
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