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熊牙样本中抗生素耐药性标记随时间推移发生了显著变化

来源：中国科学报

熊牙样本中抗生素耐药性标记随时间推移发生了显著变化。

现在，棕熊牙齿DNA显示，在20世纪50年代抗生素被引入后，这种药物几乎立刻就渗透到瑞典最偏远的森林。这项新发现可以帮助科学家更好地解抗生素耐药性的传播，这是一个会对人类健康产生重大影响的全球性问题。

未参与该研究的德国马普学会人类历史研究所考古学家James Fellows Yates表示，这项研究是一个很好的例子，说明人们可以利用古代DNA解决现实世界的问题。

为了收集样本，微生物学家Jaelle Brealey花了很长时间研究瑞典国家博物馆收藏的1842年的熊头骨，并寻找它们牙齿上能够代表牙垢或牙菌斑的东西。为了更好地了解棕熊的饮食和健康，人们已经对这些残留物进行了十多年的研究。“在人牙上，它看起来是一大块，但在熊的牙齿上，它是一层膜。”Brealey说。

Brealey和合作者收集了82只熊的牙齿。他们将表面的膜刮到铝箔上，分析并发现了生活在动物口中的多种细菌群落，即口腔微生物群。研究人员还发现了抗生素耐药性基因——这是细菌对环境中的抗生素做出反应后进化而来的。

样本分析结果令研究人员十分震惊：1951年引入抗生素后，瑞典各地的抗菌素耐药性似乎出现了爆炸式增长。从医院到农场，几乎各地都在使用这类药物，它们也被用来治疗牲畜疾病。到1970年，瑞典每年生产4万多公斤抗生素。

熊的牙齿为接下来发生的事情提供了记录。抗生素的广泛使用导致耐抗生素细菌的增加。研究人员在《当代生物学》上报告说，1951年至1970年的牙齿样本中，细菌所含的抗生素耐药基因是之前样本的两倍。“当人类开始使用抗生素时，它就会进入环境。”论文合著者、乌普萨拉大学遗传学家Katerina Guschanski说。

Guschanski 说，这些熊也是抗生素耐药性的衡量标准。世界卫生组织称抗生素耐药性是“全球健康、粮食安全和发展的最大威胁之一”。令科学家惊讶的是，即便是生活在距离人类居住地数百公里的熊，其牙齿样本中的耐抗生素细菌也几乎和离人类较近的熊一样多。

这项研究并没有说明这是如何发生的，但Guschanski和Brealey推测，农田径流污染了水源，或者饥饿的熊以含有抗生素的猎物为食。“不管发生了什么”，Guschanski 说，“它蔓延到了整个森林地区。”

斯德哥尔摩古遗传学中心古遗传学家David Dez del Molino说，利用动物样本DNA测量环境变化有很大的应用前景。“利用历史样本获取你无法通过其他方式获得的信息是关键。这使得这项研究非常突出。”Yates也同意这一观点，因为可以了解生物如何随着时间的推移对环境污染做出反应。

不过，抗生素耐药性的故事有一个令人惊喜的结局。瑞典从1986年开始限制对家畜使用抗生素，并从1995年开始规范人类和动物用抗生素的销售。该国的抗生素生产和使用随后显著下降。这一趋势在熊身上也可以看到：生活在2000年代中期的熊，有关抗生素的耐药性标记更少。

对Guschanski来说，这是自然可以被“治愈”的迹象。“我们总是认为人类把一切都搞砸了。”她说，“但如果人类做了正确的事情，就有机会扭转局面——至少在应对抗生素耐药性方面是这样的。”

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