最近在Nature Communications上发表的一项新研究调查了丹麦青年肺纤维化患者10年内的感染情况。这是迄今为止最大规模的纵向研究。

CF患者具有遗传缺陷，其导致肺脱水，进而导致通常由铜绿假单胞菌引起的严重且持续的肺部感染。

该研究表明，在铜绿假单胞菌感染后的前两到三年内，细菌已经迅速适应环境，生长缓慢并优化其生存适应性。

“在我们所有患者的头三年内，细菌平均会显着减缓其生长速度，并降低他们对环丙沙星的敏感性，环丙沙星是治疗CF患者的第一线药物。这意味着应该密切关注这段时间是为了避免感染变得持久，“Novo Nordisk基金会生物可持续性中心（DTU Biosustain）的博士后Jennifer Bartell和共同第一作者说。

临床医生通常专注于检测感染期间的抗生素耐药性，这似乎是跟踪短期急性感染发展的有效方法。

抗生素抗性细菌通过其在特定浓度的抗生素之上存活的能力来鉴定。研究人员发现细菌可以耐受的抗生素浓度迅速增加。但与此同时，很少有细菌在CF的早期感染期获得可检测的抗生素抗性。研究人员怀疑这种预阻抗适应是感染进展的未充分利用的标志。这种预阻抗适应可能发生在其他持续性感染中，例如慢性阻塞性肺病（COPD）。

除了寻找抗生素耐药性外，临床医生还会监测细菌粘液 - 这是一种细菌产生保护性粘性涂层的特性，作为慢性感染的标志。

但是根据这项新的研究，无论粘液的外观如何，细菌都可以变得持久和有弹性。其他细菌特性，如附着于表面的能力和生物膜中的聚集体 - 粘附细胞的大量结构层 - 在这些持续存在的感染中比粘液形成更一致，并且可以作为早期慢性感染的更好标志。

“我们可以看到除了抗生素抗性外，哪些特征对临床医生来说实际上可能是有价值的，”共同第一作者Lea Sommer说。

研究人员通过对来自39名年轻囊性纤维化（CF）患者的443株分离物进行了10年的筛查，并使用统计建模方法绘制了适应性的特征，从而确定了铜绿假单胞菌这些重要的进化特征。通常，研究的重点是从患有慢性感染的老年CF患者中收集的细菌分离物，这些细菌已经具有多重耐药性且已经适应了人类肺部。

“在这个早期阶段，细菌变化很大并且变得更加健壮，但是医生并不一定会在目前的临床测量中看到这一点，”Lea Sommer说。

展望未来，研究人员希望了解适应性细菌如何应对更多用于治疗患者的抗生素。有了这个全面的进化途径图，临床医生就有更好的机会对感染进行分类，因此需要采取必要的预防措施。