最新研究 | 抗生素耐药性的增加可能与空气污染加剧有关
《柳叶刀-星球健康》（The Lancet Planetary Health）发表一项来自浙江大学环境与资源学院陈红教授、谷保静教授团队的最新研究，研究首次对空气污染与抗生素耐药性之间可能存在的联系并进行了深入的全球范围分析，结果表明，控制空气污染水平将有助于减少抗生素耐药性。识别二维码或点击文末“阅读原文”，了解原文更多内容。
• 对2000至2018年期间116个国家数据分析显示，空气污染水平的上升与抗生素耐药性的增加相关。北非、中东和南亚地区的抗生素耐药性水平较高，而欧洲和北美地区的耐药水平较低。
• 2018 年，近50万人的过早死亡与空气污染可能导致的抗生素耐药性有关，这使全球经济额外损失达 3950亿美元。
• 对未来可能出现的情况进行建模分析表明，截止到2050年，达到世界卫生组织空气质量指南标准，可将抗生素耐药性降低17%，并防止23%的相关过早死亡。这将使全球每年节约6400亿美元的经济成本。
• 抗生素的滥用和过度使用是抗生素耐药性的主要驱动因素，证据表明，颗粒物PM2.5可能含有抗生素耐药细菌和耐药基因，这些细菌和基因可能在环境之间转移，也可能被人类直接吸入。然而，要了解这途径还需要进一步的研究。
《柳叶刀-星球健康》（The Lancet Planetary Health）发表的一项研究首次对空气污染与抗生素耐药性之间可能存在的联系并进行了深入的全球范围分析，结果表明，控制空气污染水平将有助于减少抗生素耐药性。
研究结果强调，控制空气污染可以在一定程度上减少抗生素耐药感染造成的死亡人数和经济损失。
分析表明，全球各地区抗生素耐药性风险升高可能与空气污染加剧有所关联。同时随着时间的推移，两者之间的关系有所加强，近年来空气污染水平的升高与抗生素耐药性的大幅增加相吻合。
空气是公认的传播抗生素耐药性的直接途径与关键载体，但有关抗生素耐药基因通过不同途径空气污染传播的定量数据却很有限。一些潜在的途径包括医院、农场和污水处理设施，它们通过空气排放并远距离传播抗生素耐药（见图 1）。
本文通讯作者、浙江大学（中国，杭州）陈红教授表示：“抗生素耐药性和空气污染本身各自是对全球健康的最大威胁之一。直到现在，我们还不清楚二者之间可能存在的联系，但这项工作表明，控制空气污染可以一箭双雕：不仅可以减少空气质量差带来的有害影响，还可以在遏制抗生素耐药性细菌的增加和传播方面发挥重要作用。”[1]
滥用以及过度使用抗生素是抗生素耐药性的主要驱动因素，但有证据表明，空气污染也会导致抗生素耐药细菌和耐药基因的传播。[2]然而，直到现在，关于PM2.5空气污染（由比人的头发丝直径小30倍的颗粒组成）对全球抗生素耐药性的影响程度的研究数据仍很有限。
PM2.5来源于工业加工、公路运输、家庭燃煤和燃木等过程。最近的研究结果表明，全球有73亿人直接暴露于不安全的年均 PM2.5 水平之中，其中80%生活在中低收入国家。[3]
本文作者创建了广泛的数据集，利用2000至2018年116个国家的数据，探讨PM2.5是否是导致全球抗生素耐药性的关键因素。总共有超过1150万个菌株检测数据纳入分析，涵盖9种细菌病原体和43种抗生素。分析采用有关抗生素用量、卫生设施、经济水平、医疗支出、人口、教育、气候和空气污染的数据来研究其对抗生素耐药性水平的影响。数据来源包括监测数据库、世界卫生组织、欧洲环境署和世界银行数据库等。
研究结果表明，抗生素耐药性随PM2.5的增加而增加，空气污染每增加1%，取决于病原体的不同，抗生素耐药性会增加0.5%到1.9%。这一关联随着时间的推移而加强，近年来，PM2.5水平的变化导致抗生素耐药性增加越发显著。北非、中东和南亚地区的抗生素耐药性水平较高，欧洲和北美地区的耐药水平较低。由于人口众多，中国和印度被认为是PM2.5变化对抗生素耐药性导致过早死亡人数影响程度较大的国家。
分析表明，空气污染导致的抗生素耐药性与2018年约 48 万人过早死亡有关。这导致了3950亿美元的额外经济损失。
分析显示，PM2.5是导致抗生素耐药性的主要因素之一，发挥的作用占全球平均耐药性水平变化的11%。相比之下，医疗支出导致变化的 10%，饮用水卫生水平导致 3%。北非和西亚是PM2.5对抗生素耐药性影响最大的地区，发挥的作用占耐药性水平变化的19%。
作者对未来可能出现的情况进行了建模分析，结果表明，如果不改变现状，到2050年，全球抗生素耐药性水平可能会增加17%。每年与抗生素耐药性有关的过早死亡人数将上升到约84万人，撒哈拉以南非洲地区的增幅最大。
在其他情况下，如增加医疗支出、控制空气污染、改善饮用水以及减少抗生素使用，抗生素耐药性的水平可能会大大降低。例如，实施世界卫生组织建议的空气质量指南标准，将大气PM2.5限制在5μg/m3以下，到2050年全球抗生素耐药性可降低 17%。这一政策可使与抗生素耐药性相关的过早死亡人数减少23%（减少63万例），每年可节约经济成本6400亿美元。
本文作者承认研究存在一些局限性。某些国家——尤其是受抗生素耐药性影响最严重的中低收入国家——数据的缺失可能会影响整体分析。由于相对风险和检测可用性的差异，在比较国家间结果时也应谨慎。未来研究应重点调查空气污染物和其他因素影响抗生素耐药性的潜在机制，以及研究不同因素之间可能存在的相互作用。END
团队介绍：
本文通讯作者为浙江大学环境与资源学院博士生导师陈红教授，环境与资源学院谷保静教授为共同通讯作者。第一作者是浙江大学环境与资源学院助理研究员周振超博士。团队主要研究方向为微生物耐药的多介质环境行为、健康风险及防控。本研究工作得到国家自然科学基金项目(52270201)、浙江大学世界顶尖大学合作计划、中央高校基本科研业务费专项资金、中国博士后科学基金等资助。
NOTES TO EDITORS （上下滑动查看）
This study was funded by the National Natural Science Foundation of China, Fundamental Research Funds for the Central Universities, Zhejiang University Global Partnership Fund, and China Postdoctoral Science Foundation. It was conducted by researchers from Zhejiang University and the University of Cambridge.
参考文献
[1] Quote direct from author and cannot be found in the text of the Article.
[2] Ling Jin, Jiawen Xie, Tangtian He, Dong Wu & Xiangdong Li (2022) Airborne transmission as an integral environmental dimension of antimicrobial resistance through the “One Health” lens, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 52:23, 4172-4193, DOI: 10.1080/10643389.2021.2006537
[3] https://www.nature.com/articles/s41467-023-39797-4
题图Copyright © 2023 Chau Doan/LightRocket/Getty Images
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