一张扫描电子显微镜照片显示，人类中性粒细胞正在吞噬耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（

危险细菌和其他致病微生物正在迅速进化，寻找对抗我们最有效的抗生素药物的方法，这种现象被称为抗菌素耐药性。人类自身也在无意中助长了这种现象，因为我们过度暴露于病原体面前，使其面临我们有限的防御能力。

由于耐药细菌每年已导致超过 100 万人死亡，研究人员正在通过研究世界各地的废水来寻找有关这些超级细菌未来的线索。

一项由国际研究团队开展的新研究发现，潜在的抗菌素耐药性比我们意识到的更为普遍。

科学家们从世界各地的废水中寻找线索，筛选了来自 111 个国家 351 个城市的 1240 个污水样本，以寻找赋予微生物抵抗我们救命药物能力的抗菌素耐药基因(ARG)。

除了已知的抗生素耐药基因外，研究人员还使用了一种称为功能宏基因组学的过程来搜寻他们的样本中的潜在基因，即存在于生物体 DNA 中但未积极表达的遗传变异。

潜在基因在某些情况下可以激活，这意味着潜在抗生素耐药基因可能在人们对耐药“超级细菌”的了解甚少的进化过程中发挥重要作用。

环境中的潜在基因可能使感染细菌获得抵抗抗生素治疗的能力

这项新研究表明，潜在的抗生素耐药基因几乎无处不在，形成了一个隐藏的全球潜在抗生素耐药基因库。这种潜在耐药性的普遍程度似乎甚至超过了已激活或获得性基因所赋予的已知耐药性。

“研究表明，我们存在一个潜在的抗菌素耐药性库，其在全球范围内的分布范围远超我们的预期，”该研究的第一作者、丹麦技术大学（DTU）的生物信息学家汉娜-玛丽·马蒂尼（Hannah-Marie Martiny）说道。研究人员发现，这可能是因为选择和竞争在这些耐药基因的形成过程中似乎比传播发挥了更大的作用。

共同第一作者、丹麦技术大学国家食品研究所副教授帕特里克·蒙克表示，这项发现的一个值得注意的结论是，需要对废水进行更积极主动的监测。

“为了遏制未来的抗菌素耐药性，我们认为，除了包括已获得的耐药基因外，对废水中抗菌素耐药性的常规监测还应包括潜在的耐药基因，以便也能应对未来的问题，”蒙克说。

研究人员通常关注可以在微生物物种之间转移的抗生素耐药基因，因为这些获得的抗生素耐药基因已经对公众健康构成威胁。

然而，如果我们扩大对污水的监测范围，我们或许可以从潜在的抗生素耐药基因中了解到一些有价值的秘密，这可能有助于研究人员揭开抗菌素耐药性 (AMR) 的起源之谜，或者绘制相关基因的生态图。

“通过追踪已获得和潜在的抗菌素耐药基因，我们可以全面了解它们是如何发展、改变宿主以及在我们的环境中传播的，从而更好地针对抗菌素耐药性开展工作，”马蒂尼说。

她补充说： “废水是一种实用且合乎道德的监测抗菌素耐药性的方法，因为它汇集了来自人类、动物和周围环境的废物。”

研究人员指出，这些基因中的大多数目前可能不会危害公众健康，但其中一些将来可能会。

“总的来说，我认为我们不必太担心大多数潜在的抗菌素耐药基因，但我相信其中一些最终会造成问题，我们想知道是哪些基因，”马蒂尼说。

这种知识可以帮助我们预测未来哪些微生物可能对哪些抗菌疗法敏感。

“当新的抗生素被研发出来时——这是一个需要很多年的过程——细菌可能已经发明了能够摧毁它们的新的‘剪刀’，”蒙克说。

他补充说： “如果我们能够长期研究这两种类型的基因，我们或许能够找出哪些潜在基因会变成有问题的耐药基因，它们是如何产生的，以及它们是如何跨越地域和细菌传播的，从而减轻抗菌素耐药性的负担。”