抗生素本应杀死细菌，因此得知有些细菌真的能“以抗生素为食”可能会令人沮丧。事实上，有些细菌即使在浓度很高的情况下，也能完全以抗生素为生，并且过得相当滋润。
由耐药细菌引起的耐药性问题对公众健康构成了重大威胁，而且许多危险的病原体似乎在以惊人的速度产生耐药性。引人注目的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）可能通过畜牧业传播给人类，而几种结核分枝杆菌的菌株几乎无法用标准药物治疗。
但一项惊人的新研究揭示了抗生素耐药性的真实普遍性。哈佛医学院的Gautam Dantas从美国农田和城市地区的11份土壤样本中成功培养出了以抗生素为食的细菌。所有11份样本都富含各种细菌，它们对高浓度范围广泛的抗生素表现出极强的耐药性。
土壤中的超级细菌
在自然环境中，这些土壤细菌经常暴露于来自植物和其他微生物的各种抗生素，并进化出了检测和逃避它们的方法。这些耐药菌株是创新的基因耐药机制的活体储存库，被称为“抗生素耐药组”。
Dantas通过培养在以抗生素为唯一碳源的溶液中生长的菌落来寻找耐药细菌。他测试了18种用于杀死各种不同细菌的抗生素。其中一些是天然的，另一些是人造的；一些是旧的，一些是新的。但每一种抗生素都能支持至少一种细菌菌株的生长。其中六种，包括青霉素、万古霉素、环丙沙星和羧苄青霉素等常用药物，甚至能为所有11份土壤中的细菌提供营养。
土壤细菌的耐药程度非同寻常。Dantas培养了一组有代表性的75种耐药菌株，发现平均而言，它们在20毫克/升的低浓度下（下图中的实心条）能抵抗18种抗生素中的17种。但在1克/升的高浓度下（下图中的填充条），每种菌株平均仍能抵抗18种药物中的14种。
当Dantas更仔细地研究其中一些菌株时，他发现它们利用与致病菌的耐药版本相似的技术来抵消药物。有些通过分子泵将抗生素排出细胞，有些则使用酶分解药物，还有些则重新编程自身的遗传密码，剥夺抗生素的靶点。
耐药性储存库
真正的危险在于，这些生活在土壤中的物种可能会提供新的防御机制，供更危险的病原体利用，以抵抗我们最好的药物。细菌能够像两个人交换名片一样轻易地互相传递遗传物质，这使得土壤超级细菌能够轻易地将它们关键的基因传递给更危险的物种。为了了解这种情况发生的容易程度，请看这篇之前的博文，其中讲述了引起食物中毒的沙门氏菌是如何将耐药基因传递给鼠疫杆菌的。
原则上，细菌从其他密切相关的物种那里成功获取耐药基因应该更容易。令人担忧的是，Dantas发现的以抗生素为食的细菌属于如此多样化的群体。通过建立不同菌株的家谱，他发现它们属于至少11个不同的细菌群，尽管超过一半的菌株来自两个目——不动杆菌目（Burkholderiales）和假单胞菌目（Pseudomonadales）。这些菌目包括许多已知的会感染免疫系统较弱的医院患者的物种。
它们以其较大的基因组（好吧，至少对于细菌来说是较大的）而闻名，一些研究小组认为，这些庞大的基因组使它们能够代谢广泛的化学物质，包括抗生素。对于许多微生物学家来说，这种不寻常的饮食习惯并不令人意外。细菌可以殖民地球上最极端的一些环境，并能在最不可能的食物来源上生存，从原油到有毒废物。现在看来，它们甚至可以仅靠旨在杀死它们的化学物质生存。
图片来自Science
参考：doi:10.1126/science.1155157
