Science|新冠期間過(guò)渡消毒可能會(huì)加速超級(jí)細(xì)菌的傳播
抗菌洗手液、免洗洗手液和含氯消毒劑等化學(xué)品中的抗菌成分可促進(jìn)細(xì)菌基因突變從而產(chǎn)生抗生素耐藥性，并能加速耐藥性基因在細(xì)菌之間的傳播。新冠疫情期間的這些抗菌產(chǎn)品的過(guò)度使用可加速超級(jí)細(xì)菌的產(chǎn)生及傳播，從而加速超級(jí)細(xì)菌大流行的到來(lái)并威脅未來(lái)的公共健康。對(duì)抗新冠疫情應(yīng)當(dāng)科學(xué)消毒，避免過(guò)度消毒。
什么是抗生素耐藥性?
喉嚨痛吃了【霉素】【菌素】【沙星】【西林】不管用了？還得去醫(yī)院治療？這要不就是你是病毒感染吃這些根本沒(méi)用，要不就是你遇上抗生素耐藥性菌。可這好好的細(xì)菌怎么就產(chǎn)生耐藥性了呢？其實(shí)細(xì)菌比尼采早幾億年就悟出了“凡殺不死我的，必使我更強(qiáng)大”這個(gè)理了。哪怕只有極少數(shù)細(xì)菌在暴露于抗生素后幸存，它們就不僅能把耐藥性傳給后代，更能把耐藥性轉(zhuǎn)移給其他不同種類的細(xì)菌。一下子就能拉起一支具有耐藥性的超級(jí)細(xì)菌革命隊(duì)伍。
圖片來(lái)源：shutterstock.com
抗生素耐藥性如何傳播?類似于嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2），超級(jí)細(xì)菌也能以無(wú)與倫比的速度在全球傳播。但與SARS-CoV-2不同的是，超級(jí)細(xì)菌不需要人類宿主亦可在環(huán)境介質(zhì)中存留、增殖及傳播。因此，超級(jí)細(xì)菌將來(lái)可造成跟新冠肺炎規(guī)模相同的疫情，并且流行的時(shí)間更長(zhǎng)。
圖片來(lái)源：世界衛(wèi)生組織
抗生素耐藥性有何危害?
超級(jí)細(xì)菌感染后，輕則導(dǎo)致醫(yī)療時(shí)間延長(zhǎng)、費(fèi)用增加，重則可能無(wú)藥可治，甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。因?yàn)楝F(xiàn)在能用的抗生素種類有限，而研發(fā)能對(duì)抗超級(jí)細(xì)菌新抗生素藥的收益低、風(fēng)險(xiǎn)大，很少有藥廠愿意投資研發(fā)新抗生素。
圖片來(lái)源：世界衛(wèi)生組織
若是對(duì)超級(jí)細(xì)菌的傳播不加以控制，預(yù)計(jì)到30年后，每年因?yàn)槌?jí)細(xì)菌而死亡的人數(shù)會(huì)高達(dá)1千萬(wàn)，比新冠病毒2020全年的致死人數(shù)還要多的多！
圖片來(lái)源：The Review on Antimicrobial Resistance 2014.
正因超級(jí)細(xì)菌如此可怕，近年來(lái)世界各地的政府組織都陸續(xù)加入到遏制超級(jí)細(xì)菌傳播的行動(dòng)中。中國(guó)也采取了更嚴(yán)格的管理，比如以前能隨意買到的抗生素類藥現(xiàn)在都必須靠醫(yī)生的處方才能買到。但令人擔(dān)憂的是，在防止新冠疫情傳播時(shí)大量使用的抗菌洗手液、免洗洗手液和含氯消毒劑等化學(xué)品中的抗菌成分，亦可促進(jìn)細(xì)菌基因突變從而產(chǎn)生抗生素耐藥性，并能加速耐藥性基因在細(xì)菌之間的傳播。
比如，昆士蘭大學(xué)水管理高等研究中心（AWMC）近期的研究發(fā)現(xiàn)，盡管并非抗生素，三氯生作為抗菌洗手液等2,000多種常見(jiàn)產(chǎn)品中添加的抗菌成分，可以通過(guò)三種方式起到類似抗生素的作用來(lái)傳播抗生素耐藥性。
其一，三氯生在環(huán)境相關(guān)濃度下會(huì)通過(guò)施加氧化應(yīng)激壓力，損傷細(xì)菌基因?qū)е峦蛔儯率雇蛔冎晖ㄟ^(guò)降解和排出抗生素的方式來(lái)產(chǎn)生抗藥性[1]。
三氯生導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性機(jī)理示意圖。圖片來(lái)源：作者繪制。
其二，在環(huán)境相關(guān)濃度下三氯生也可以通過(guò)提高細(xì)菌之間的基因接合轉(zhuǎn)移來(lái)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)耐藥性基因的水平轉(zhuǎn)移[2]。接合轉(zhuǎn)移指的是兩個(gè)細(xì)菌之間發(fā)生的一種遺傳物質(zhì)交換現(xiàn)象，屬于細(xì)菌有性生殖的一個(gè)重要階段。在接合現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，兩個(gè)細(xì)胞直接接合或者通過(guò)類似于橋一樣的通道接合，并且發(fā)生基因的轉(zhuǎn)移。三氯生可以通過(guò)提高接合轉(zhuǎn)移的頻率來(lái)加速耐藥性基因的跨種傳播。
三氯生增加抗生素耐藥性基因的跨種接合轉(zhuǎn)移頻率。圖片來(lái)源：作者繪制。
其三，三氯生還可增進(jìn)細(xì)胞外游離耐藥性基因的轉(zhuǎn)化頻率[3]。轉(zhuǎn)化是感受態(tài)細(xì)菌將外源基因?qū)爰?xì)胞內(nèi)的過(guò)程。三氯生在環(huán)境相關(guān)濃度下也可以通過(guò)提高耐藥性基因的轉(zhuǎn)化頻率來(lái)促進(jìn)耐藥性的傳播。
三氯生增加抗生素耐藥性基因的跨種接合轉(zhuǎn)移頻率。圖片來(lái)源：作者繪制。
不僅僅是三氯生，近期國(guó)內(nèi)外其他研究小組也發(fā)現(xiàn)亞致死濃度的季銨鹽化合物[4]、洗必泰[5]、乙醇[6]、含氯消毒劑[7]和消毒副產(chǎn)物[8]等亦可通過(guò)提高突變頻率及增加抗藥性基因水平轉(zhuǎn)移頻率等方式加速微生物抗生素抗藥性的出現(xiàn)和傳播。包括三氯生，上述化合物常見(jiàn)于抗菌洗手液，免洗洗手液和含氯消毒劑等當(dāng)下疫情期間被頻繁使用的消毒產(chǎn)品中。并被大量排放到污水管網(wǎng)及下游水體。此外，盡管有證據(jù)證明污水余氯含量在0.5毫克升以上即可使SARS冠狀病毒完全失活[9]。在新冠疫情期間，部分污水處理設(shè)施增加含氯消毒劑投放量使尾水余氯量保持在6.5毫克每升以上進(jìn)行強(qiáng)化消毒。此類過(guò)度消毒方式使疫情期間被排放至水體環(huán)境中的抗菌成分激增，可能會(huì)加速環(huán)境中微生物抗生素抗藥性的傳播。并通過(guò)接觸被抗藥性微生物所污染的水源、食物、空氣等環(huán)境介質(zhì)而感染人類，從而可能讓很多地方未來(lái)面臨超級(jí)細(xì)菌大爆發(fā)。因此，研究消毒劑等抗菌成分的大量使用對(duì)環(huán)境中抗生素抗藥性傳播的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，已刻不容緩。
新冠疫情期間的過(guò)度消毒可能會(huì)加速環(huán)境中微生物抗生素抗藥性的傳播。圖片來(lái)源：作者繪制。
為了避免將來(lái)超級(jí)細(xì)菌的爆發(fā)，在新冠疫情期間我們應(yīng)當(dāng)避免不必要的過(guò)度消毒。采取科學(xué)的消毒策略。比如說(shuō)：
1. 只要搓洗時(shí)間超過(guò)20秒，不含抗菌成分的一般洗手液就已經(jīng)能完全去除新冠病毒。
2. 慎重對(duì)空氣進(jìn)行大規(guī)模的噴霧消毒。
3. 不需要對(duì)很少用手觸及的室外場(chǎng)所及物品消毒，重點(diǎn)應(yīng)針對(duì)性地對(duì)受到嘔吐物、分泌物、排泄物等污染的部位消毒。
4. 按產(chǎn)品說(shuō)明劑量使用消毒劑，避免劑量過(guò)高；優(yōu)先采用酒精等易降解的消毒劑。
5. 對(duì)污水進(jìn)行消毒只需要投加最低有效劑量，使出水指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)即可，不要盲目加大投加劑量。
6. 進(jìn)行過(guò)消毒的污水，如果余氯過(guò)高，排水前適當(dāng)做脫氯、凈化等處理。
7. 加強(qiáng)對(duì)環(huán)境以及人群中超級(jí)細(xì)菌和抗性基因等等抗生素耐藥性指標(biāo)的檢測(cè)，建立階段式應(yīng)急響應(yīng)策略以對(duì)抗不同程度的耐藥性指標(biāo)升高。
參考文獻(xiàn)
1. Lu, J.,Jin, M., Nguyen, S.H., Mao, L., Li, J., Coin, L.J.M., Yuan, Z. & Guo, J.,(2018) Non-antibiotic antimicrobial triclosan induces multiple antibioticresistance through genetic mutation. Environ. Int. 118, 257-265.
2. Lu, J.,Wang, Y., Li, J., Mao, L., Nguyen, S.H., Duarte, T., Coin, L., Bond, P., Yuan,Z. & Guo, J., (2018) Triclosan at environmentally relevant concentrationspromotes horizontal transfer of multidrug resistance genes within and acrossbacterial genera. Environ. Int. 121, 1217-1226.
3. Lu, J.,Wang, Y., Zhang, S., Bond, P. Yuan, Z. & Guo, J., (2020) Triclosan atenvironmental concentrations can enhance the spread of extracellular antibioticresistance genes through transformation. Sci. Total Environ. 713,136621.
4. Tandukar,M., Oh, S., Tezel, U., Konstantinidis, K. T., & Pavlostathis, S. G. (2013).Long-term exposure to benzalkonium chloride disinfectants results in change ofmicrobial community structure and increased antimicrobial resistance. Environ.Sci. Technol. 47(17), 9730-9738.
5. Wand, M.,Bock, L. J., Bonney, L. C., &Sutton, J. M. (2017) Mechanisms ofincreased resistance to chlorhexidine and cross-resistance to colistinfollowing exposure of Klebsiella pneumoniae clinical isolates tochlorhexidine. Antimicrob Agents Chemother. 61(1): e01162-16.
6. Pidot,S.J., Gao, W., Buultjens, A.H., Monk, I.R., Guerillot, R., Carter, GP., etal. (2018) Increasing tolerance of hospital Enterococcus faecium tohandwash alcohols. Sci. Transl. Med. 10, 6115.
7. Jin, M.,Liu, L., Wang, Dn. et al. Chlorine disinfection promotes the exchange ofantibiotic resistance genes across bacterial genera by natural transformation.(2020) ISME J 14, 1847–1856.
8. Li, D.,Zeng, S., He, M., & Gu, Z. (2016) Environ. Sci. Technol. 50(6), 3193-3201.
9. Wang, X.W.,Li, J.S., Jin, M., Zhen, B, Kong, Q.X., Song, N., Xiao, W.J., Yin, J., Wei, W.,Wang, G.J., Si, B.Y., Guo, B.Z., Liu, C., Ou, G.R, Wang, M.N., Fang, T.Y.,Chao, F.H., Li, J.W., (2005) Study on the resistance of severe acuterespiratory syndrome-associated coronavirus. J. Virol. Methods.126(1-2),171-177.
本文作者：盧際 昆士蘭大學(xué)水管理高等研究中心博士后研究員 郭建華（通訊作者）
來(lái)源：Disinfection spreads antimicrobial resistance. Science, 2021, 371, 474
DOI: 10.1126/science.abg4380