大肠杆菌传播速度竟和猪流感一样快，科学家震惊

来自威康桑格研究所、奥斯陆大学、赫尔辛基大学、芬兰阿尔托大学等机构的研究人员首次成功估算出肠道细菌在人际间的传播效率。这种衡量传播率的计算方法此前主要用于病毒。

这项11月4日发表在《自然·通讯》上的研究，对在英国和挪威流行的三种关键大肠杆菌菌株进行了分析。其中两种菌株对多种常见抗生素具有耐药性，也是两国尿路感染和 bloodstream感染的最常见病因。研究人员认为，加强对这些菌株的监测有助于指导公共卫生应对措施，预防难以治疗的感染暴发。从长远来看，深入了解帮助大肠杆菌传播的遗传因素，可能催生更具针对性的疗法，减少对广谱抗生素的依赖。该研究开发的方法还可用于研究其他细菌病原体，改进侵袭性感染的管理策略。

大肠杆菌是全球主要的感染源之一。大多数菌株无害，通常栖息在肠道内，但可通过接吻等直接接触或共享表面、食物、生活空间等间接方式进入人体。当大肠杆菌进入尿道等部位时，可能引发严重疾病，包括败血症，免疫力低下人群尤其危险。抗生素耐药性让这些感染更令人担忧，在英国，超40%的大肠杆菌 bloodstream感染对一种关键抗生素具有耐药性，这反映了全球耐药性水平上升的趋势。

科学家常用基本再生数（R0）描述病原体的传染性，即单个感染者可能引发的新病例数，通常用于病毒以预测疫情发展。此前，由于肠道定植细菌常不引发疾病，无法为其确定R0值。为解决这一问题，研究团队结合英国婴儿生物组研究的数据，以及威康桑格研究所此前汇编的英国和挪威大肠杆菌 bloodstream感染监测项目的基因组信息，使用名为ELFI（无似然推理引擎）的软件平台，构建了能估算所研究三种主要大肠杆菌菌株R0值的新模型。

结果显示，一种名为ST131-A的菌株在人际间的传播速度堪比引发全球疫情的某些病毒（如甲型H1N1流感）。尤其值得注意的是，大肠杆菌不像流感病毒那样通过空气飞沫传播。另外两种菌株ST131-C1和ST131-C2虽对多种抗生素耐药，但在健康人群中传播较慢。不过在医院等医疗环境中，患者更脆弱且接触频繁，这些耐药菌株可能快速传播。

为细菌确定R0值有助于更清晰地了解细菌感染的传播方式，识别最具威胁的菌株，并为保护免疫力低下人群的公共卫生策略提供依据。芬兰阿尔托大学的共同第一作者Fanni Ojala硕士表示，通过大量系统收集的数据，构建了预测大肠杆菌R0值的模拟模型，这不仅是大肠杆菌研究的首次，也是肠道微生物组中任何细菌的首次，未来或可应用于其他菌株以理解、追踪和预防耐药性感染传播。威康桑格研究所的Trevor Lawley博士指出，大肠杆菌是婴儿肠道中最早出现的细菌之一，了解细菌如何影响健康需从源头开始，英国婴儿生物组研究数据能帮助他人获得新见解和方法，造福大众。威康桑格研究所和奥斯陆大学的资深作者Jukka Corander教授补充，了解R0值有助于看清细菌传播细节，与其他感染比较，理解特定菌株的遗传驱动因素，开发针对性疗法，减少广谱抗生素使用。