灭活或降解抗生素(如β-内酰胺酶分解青霉素)。 改变抗生素的作用靶标(如改变核糖体使其不受大环内酯类药物影响)。 减少抗生素的摄入或增加外排(如外排泵将抗生素排出细胞)。
治疗难度增大:常用抗生素失效,需使用毒性更强、价格更高的替代药物(如多黏菌素、替加环素)。
病程与住院时间延长:耐药感染导致治疗失败率提升、住院时间延长与并发症增多。
耐药基因库的扩散:环境与食物链中的耐药基因回流至人体,加剧耐药性传播。
新型抗生素研发难度大:研发周期长(10年以上)、投资成本高,市场回报缓慢低廉,制药企业意愿和动力不足。
据报道目前全球每年约70万人死于耐药感染,预计2050年将增至每年1000万。
最丰富的耐药类型是多药耐药基因(27.5%),其次是大环内酯类-林可酰胺-链阳菌素(24.6%)、四环素类(14.2%)、氨基糖苷类(7.7%)和 β-内酰胺类耐药基因(6.3%)。
与来自人类粪便样本的微生物相比,来自食物(猪肉、鸡肉和蔬菜/水果)和环境样本(土壤、地表水和苍蝇)的微生物显示出显著更高的耐药基因负载。人类粪便样本中的耐药基因多样性也低于食物和环境样本。
人类中,饮食习惯和职业暴露显著影响耐药基因的丰度。例如,来自寄宿生的样本显示 β-内酰胺类耐药基因的负载较高;来自不吃猪肉者的样品表现出较低的糖肽抗性基因负载;来自畜牧业者的样本携带更高的苯尼考抗性基因负荷。 人类粪便微生物种的优势门是厚壁菌门和拟杆菌门,而食物和环境样本中优势门则是变形菌门。对于变形菌门的分析发现,食物样本中的γ-变形菌纲、肠杆菌目和肠杆菌科丰度最高,环境样本中的变形菌门和γ-变形菌纲丰度高于人类粪便样本,而人类样本中的有更多的大肠杆菌和肠埃希氏菌属。结合菌群和耐药基因的分析确认,属于变形菌门的肠杆菌科是主要的耐药基因载体。
由质粒和噬菌体介导的水平基因传递以及菌株传递,特别是与肠杆菌科成员相关的菌株传递,驱动着区域耐药基因流动。从耐药基因组成来看,食品、果蝇和地表水样品中的质粒序列携带更多的多药耐药基因。对于耐药基因相关的噬菌体和原噬菌体,肠杆菌科是科水平的主要宿主,特别是对于鸡、苍蝇和地表水样品中的原噬菌体/噬菌体。
与低风险耐药基因相比,人类粪便样本与食物、动物粪便、废水和苍蝇样本之间共享的高风险耐药基因比例更高。与其他人群亚组相比,来自素食亚组的人类粪便样本与蔬菜或水果共享的耐药基因比例最高 (41.9%),而与猪肉共享的比例最低 (4.2%)。共有78个高风险耐药基因被发现在苍蝇、猪肉、蔬菜/水果和不同人群亚组之间的至少一个比较对中共享。比如,苍蝇与食品加工工人的耐药基因共享比例相对较高。 值得注意的是:苍蝇可能在肠杆菌科菌株的传播中发挥重要作用,因为苍蝇的样本几乎出现在所有耐药基因共享配对和主要耐药菌的系统发育树谱系中。