微生物抗生素耐藥是當前全球最嚴峻的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)之一。以往大家談論較多的抗生素耐藥的驅(qū)動因素是抗生素的過度使用及濫用，但是隨著環(huán)境視角研究的不斷深入，作為驅(qū)動抗生素耐藥的另一重要“元兇”PM2.5空氣污染引起了越來越多的關(guān)注。對于抗生素耐藥來說，環(huán)境因素PM2.5空氣污染將帶來什么影響呢？
在長達五年多的研究中，浙江大學環(huán)境與資源學院陳紅教授等與國內(nèi)外合作者基于全球數(shù)據(jù)科學量化了空氣污染物對抗生素耐藥的影響，首次闡明了PM2.5空氣污染對全球抗生素耐藥的驅(qū)動影響，并預測了PM2.5對抗生素耐藥性及人類過早死亡趨勢的影響。
圖1: 研究成果發(fā)表于《柳葉刀-星球健康》（Lancet Planetary Health）
北京時間8月8日，這項成果在國際權(quán)威期刊《柳葉刀-星球健康》（Lancet Planetary Health）上刊登"Association between particulate matter (PM)2.5 air pollution and clinical antibiotic resistance: a global analysis"。論文第一作者是環(huán)境與資源學院助理研究員周振超博士，通訊作者為環(huán)境與資源學院的陳紅教授和谷保靜教授，論文合作者還有浙江大學附屬第一醫(yī)院傳染病診治國家重點實驗室肖永紅教授，以及英國劍橋大學Mark Holmes教授等。
全局視角：抗生素耐藥的傳播過程
自1928年亞歷山大·弗萊明爵士發(fā)現(xiàn)青霉素以來，抗生素作為治療人類感染性疾病的藥物被廣泛使用。但是隨著人類對抗生素的使用甚至濫用，加速了抗生素耐藥的產(chǎn)生，使無法治療的細菌感染性疾病越來越多。
普遍認為抗生素過度使用及濫用是造成抗生素耐藥的主要驅(qū)動因素，隨著“One Health”概念的提出，僅僅關(guān)注臨床抗生素耐藥并不足以應對抗生素耐藥問題，以全局視角解析抗生素耐藥的驅(qū)動因素已成為共識，其中包含了社會、經(jīng)濟、衛(wèi)生、食品、農(nóng)業(yè)和環(huán)境等不同領域。
近年來空氣環(huán)境已被認為是抗生素耐藥擴散的重要一環(huán)，而且區(qū)域性PM2.5空氣污染程度與抗生素耐藥存在相關(guān)性聯(lián)系。然而，受各國經(jīng)濟、社會、氣候、人口、衛(wèi)生和教育等影響，目前還沒有全球統(tǒng)一的研究，亟需一種普適的方法來比較不同國家地區(qū)PM2.5對抗生素耐藥影響，為在全球范圍內(nèi)通過環(huán)境管理控制抗生素耐藥提供科學依據(jù)。
圖2: 抗生素耐藥擴散路徑
環(huán)境視角：PM2.5 對抗生素耐藥的影響
團隊利用ResistanceMap、ECDC Surveillance Atlas-Antimicrobial resistance sources、PLISA Health Information Platform for the Americas、Air Quality Databases of the World Health Organization和World Bank databank等數(shù)據(jù)庫中2000至2018年的116個國家和地區(qū)的臨床抗生素耐藥與潛在驅(qū)動因子（包含環(huán)境、經(jīng)濟、醫(yī)療、人口、教育和氣候等20個因子）的數(shù)據(jù)，采用多元回歸模型探究了PM2.5空氣污染與臨床抗生素耐藥的關(guān)系。
結(jié)果顯示，PM2.5與抗生素耐藥性之間的顯著相關(guān)性在全球大多數(shù)抗生素耐藥細菌中都是一致的，而且這種相關(guān)性隨著時間的推移而增強。在多元回歸分析中，PM2.5是抗生素耐藥性的重要驅(qū)動因素之一，占抗生素耐藥變化的10.9%，其次是當前衛(wèi)生支出(10.1%)、飲用水服務(2.7%)和抗生素使用(2.4%)。
進一步考慮了PM2.5引起的抗生素耐藥及死亡負擔，結(jié)果顯示，2018年PM2.5引發(fā)的抗生素耐藥性估計導致48萬人過早死亡，損失1820萬年的壽命，相當于每年3950億美元的經(jīng)濟損失。此外，由于人口眾多，中國和印度是PM2.5變化對抗生素耐藥性導致的過早死亡人數(shù)影響最大的地區(qū)。
也就是說，PM2.5空氣污染將顯著影響抗生素耐藥威脅。
圖3: PM2.5對抗生素耐藥的影響
控制策略：道阻且長，行則將至
以現(xiàn)有的基準和政府間氣候變化專門委員會(IPCC)預測的全球未來社會經(jīng)濟發(fā)展情景，即共享社會經(jīng)濟道路(SSP)情景，在PM2.5得不到有效控制的情景下，我們預測未來全球范圍內(nèi)抗生素耐藥將持續(xù)上升，首當其沖是中東和非洲的國家和地區(qū)。
圖4: 2018至2050年抗生素耐藥和過早死亡趨勢
如果僅控制PM2.5，以在2050年達到世界衛(wèi)生組織制定的空氣質(zhì)量準則中5 μg/m3為目標，估計將使抗生素耐藥性減少16.8%，并避免23.4%因抗生素耐藥性導致的過早死亡(相當于6400億美元)。
當然，我們可以做得更好！
在同時控制抗生素使用量、提高醫(yī)療水平、更大程度得提供清潔飲用水和控制PM2.5空氣污染的多元情景（multivariate 3）下，到2050年，全球抗生素耐藥性可減少50%，抗生素耐藥性導致的過早死亡可減少54.5% (約140萬人)。
論文評審專家們認為，這項研究專注于抗生素耐藥這一個重要主題，提供了非常創(chuàng)新和令人驚訝的結(jié)果，為PM2.5與抗生素耐藥性之間的關(guān)系提供了有價值的見解，強調(diào)了在抗生素耐藥性控制中考慮環(huán)境因素的必要性。此外，由PM2.5產(chǎn)生的抗生素耐藥性導致的過早死亡和壽命損失的估計是對該領域的重大貢獻，并且預測到2050年PM2.5對抗生素耐藥性和過早死亡趨勢的影響尤其有用。
研究工作受到國家自然科學基金項目(52270201)、中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金（226-2023-00117）、浙江大學世界頂尖大學合作計劃（100000-11320/198）、中國博士后科學基金（2023M733061）的資助。
文章鏈接:
https://doi.org/10.1016/S2542-5196(23)00135-3
