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概率发展为病原体,应监测ISS原生生物以免止对

在国际空间站上已经确定了细菌肠杆菌的菌株,类似于在一些医院环境中看到的新发现的机会性传染性生物。在开放获取期刊BMC微生物学杂志上发表的一项研究表明,在太空中发现的菌株对人类没有致病性,但研究人员认为应该研究它们对未来任务的潜在健康影响。

肠杆菌寄生于人、动物、植物体内,也可在土壤或水中生存,分布广泛,与人类关系密切。一些肠杆菌菌株可以感染重症监护病房中的免疫功能低下的患者,并且对抗生素具有极高的抗性。最近,JPL-NASA科学家已经确认:从国际空间站的厕所和运动区收集到肠杆菌菌株,这一现象引发担忧。结果发表于BMC Microbiology。

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美国加利福尼亚理工学院喷气推进实验室的研究人员调查了2015年3月从国际空间站上的空间厕所和运动平台中分离出的5株肠杆菌,作为表征生活在水面上的细菌群落的更广泛努力的一部分。在空间站内。为了确定在ISS上收集的肠杆菌的种类并详细显示各菌株的基因组成,研究人员将ISS菌株与地球上收集的1,291种肠杆菌菌株的所有公开可用基因组进行了比较。

正常人体中始终存在有益微生物,即使使用最好的灭菌方法也无法在航天器洁净室中完全根除这些微生物。如果国际空间站上没有任何微生物,那才令人难以置信。但空间站与地球环境不同,微重力、空间辐射、二氧化碳水平高以及人类的不断干预,会影响微生物的生存和繁殖方式。

喷气推进实验室生物技术和行星保护小组的高级研究科学家Kasthuri Venkateswaran博士和该研究的通讯作者说:“为了显示国际空间站上存在哪种细菌,我们使用各种方法详细描述了它们的基因组。我们发现五种ISS肠杆菌菌株的基因组在遗传上最接近于地球上新发现的三种菌株。这三种菌株属于一种细菌,称为肠杆菌(Enterobacter bugandensis),已被发现在新生儿中引起疾病​​并受到损害。患者,被送往三家不同医院。“

美国宇航局喷气推进实验室的微生物学家定期分析从空间站收集的微生物样本,以确定空间环境是否以某种方式影响着这些微生物种群, 并检验它们是否对宇航员的健康或精密设备构成潜在的危害。

将五种ISS菌株的基因组与三种临床地球菌株进行比较,使作者能够更好地了解ISS菌株是否具有抗菌药物耐药性特征,如果它们的基因谱与已知的多药耐药细菌相似,并确定与其引起疾病的能力相关的基因。

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该出版物的第一作者Nitin Singh博士说:“鉴于这些ISSE. bugandensis基因组的多重耐药性结果以及我们已经确定的致病性增加的机会,这些物种可能对未来的任务构成重要的健康考虑因素。重要的是要了解在国际空间站上发现的菌株没有毒性,这意味着它们不是对人类健康的主动威胁,而是需要监测的东西。“

研究人员表示,为了显示ISS中存在哪种细菌,科学家使用各种方法详细地描述了它们的基因组,结果发现五种ISS肠杆菌菌株的基因组在遗传上与地球上新发现的三种菌株最为相似。这三种菌株均属于肠杆菌(Enterobacter bugandensis),会导致新生儿疾病和患者受到伤害。

作者发现,ISS分离株对地球上发现的三种临床菌株具有相似的抗菌药物抗性模式,其中包括112种参与毒力,疾病和防御的基因。虽然ISSE. bugandensis菌株对人类没有致病性,但作者通过计算机分析预测,它们可能导致疾病的概率为79%。但是,应该对生物体进行分析以证实这一点。

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Venkateswaran博士说:“像E. bugandensis这样的机会性病原体是否会导致疾病及其有多大的威胁,取决于多种因素,包括环境因素。需要进一步的体内研究来分析这些因素对国际空间站,如微重力,其他空间和航天器相关因素,可能具有致病性和毒力。“

幸运的是,ISS上发现的肠杆菌菌株对人类没有致病性。虽然空间站肠杆菌菌株目前还不具有人类致病性,但它们有112个与临床菌株相同的基因,这些基因与毒力、疾病和免疫防御有关。

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研究样本于2015年收集,且之后的三年没有发现宇航员被肠杆菌感染,所以就目前而言微生物似乎不是空间站的一个直接的危险因子,但是未来可能会构成潜在危险。研究人员比较了空间站肠杆菌菌株与三种临床菌株的抗生素耐药性,发现空间站肠杆菌菌株对头孢唑啉、头孢西丁、苯唑西林、青霉素具有不同程度的耐药性。不过目前尚未在生物体中进行测试,但根据计算机模拟,它们发展成人类病原体并导致疾病的可能性为79%。

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研究人员表示,这些机会性病原体是否会导致疾病以及威胁有多大,取决于多种因素,包括环境因素。需要进一步进行体内研究, 以识别微重力等其他与空间站有关的因素可能对致病性和毒性产生的影响。

需要重申的是,目前宇航员不会受到这些特定菌株的感染。但这一发现确实需要进一步审查,并为空间站宇航员提供可能的处理抗生素抗性疾病的方法。

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