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冰封5000年的细菌,竟能抵抗现代抗生素

2026-03-29 14:16 Cristina Purcarea团队 Frontiers in Microbiology 阅读 0
核心摘要: 罗马尼亚科学家从5000年前的冰层中分离出一种古老细菌Psychrobacter SC65A.3,它携带超过100个抗生素耐药基因,对28种现代药物耐药,同时能抑制超级细菌生长并产生潜在酶资源。该研究揭示了抗生素耐药性在人类使用抗生素前已自然存在,并警示冰层融化可能释放耐药基因,但也为新型抗生素开发提供了新资源。

在罗马尼亚一处地下冰洞中,科学家从一块5000年前的冰层里,分离出一种古老细菌。它既携带着超过100个抗生素耐药相关基因,能抵抗多种现代药物;又能抑制超级细菌生长,并产生具有巨大潜力的酶。这一发现,如同一把双刃剑:既揭示了抗生素耐药性在人类发明药物之前便已自然存在,也提醒着冰层融化可能释放的风险与机遇。

该研究于2026年2月发表于《微生物学前沿》期刊,由罗马尼亚科学院生物研究所Cristina Purcarea博士团队完成。

从冰芯中苏醒的古老细菌

研究团队从斯卡里什瓦拉冰洞“大礼堂”区钻取了一段25米长的冰芯,跨越了13000年的气候记录。在无菌条件下,他们从距今约5000年的冰层中分离出一株冷适应细菌,命名为Psychrobacter SC65A.3。该菌属于嗜冷杆菌属,该属部分成员可引起人类或动物感染,同时也被视作具有生物技术应用潜力的菌种。

通过全基因组测序与功能分析,研究者发现:

  • 该菌携带超过100个抗生素耐药相关基因
  • 对10类抗生素中的28种药物表现出耐药性,包括利福平、万古霉素、环丙沙星等用于治疗结核病、艰难梭菌结肠炎、尿路感染的一线或备用药物
  • 其中,对甲氧苄啶、克林霉素、甲硝唑的耐药为该属中首次报道

耐药性:早于抗生素时代的“自然遗产”

值得注意的是,这些耐药基因的存在,远早于人类在20世纪大规模使用抗生素。这证明,抗生素耐药性并非现代医疗催生的全新现象,而是微生物在自然环境中亿万年进化的固有机制。冰封环境像一座“时间胶囊”,保存了古老的耐药基因池。

双刃剑:风险与机遇并存

潜在风险:随着全球变暖、冰川与永久冻土融化,这类携带着大量耐药基因的古老微生物可能被释放进入现代环境,通过水平基因转移将耐药性传播给当代病原菌,进一步加剧全球抗生素耐药性危机。

潜在机遇:该菌株同时表现出对多种“超级细菌”(多重耐药病原体)的抑制作用,并产生具有重要生物技术价值的酶。基因组中还发现了近600个功能未知的基因,以及11个可能具有抗菌、抗真菌甚至抗病毒活性的候选基因,为开发新型抗生素、工业酶及生物技术产品提供了全新资源。

科学启示

研究团队强调,对这类古老微生物的研究,有助于追溯抗生素耐药性的自然演化史,理解其传播机制。但实验室操作必须严格遵守安全规范,防止潜在风险。正如论文通讯作者Cristina Purcarea所言:“这些古老细菌对科学与医学至关重要,但在实验室中谨慎处理、采取安全措施,对于控制其不可控传播同样必不可少。”

核心要点

  • 古老耐药性:5000年前冰层中的细菌已携带100+耐药基因,证明耐药性早于抗生素时代自然存在
  • 临床相关耐药:对利福平、万古霉素、环丙沙星等临床重要药物耐药
  • 双刃剑:既可能随冰层融化释放耐药基因,又产生活性物质抑制超级细菌、提供酶资源
  • 未知潜力:携带近600个未知功能基因,为新型抗生素与生物技术提供候选

文献来源

Journal Reference:
Victoria Ioana Paun, Corina Itcus, Paris Lavin, Mariana Carmen Chifiriuc, Cristina Purcarea. First genome sequence and functional profiling of Psychrobacter SC65A.3 preserved in 5,000-year-old cave ice: insights into ancient resistome, antimicrobial potential, and enzymatic activities. Frontiers in Microbiology, 2026; 16 DOI: 10.3389/fmicb.2025.1713017

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