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病人到达医院时，看起来像是普通的细菌感染。但后来，情况变得严重得多:病人患上了“食肉”感染，最终需要截肢。

是什么导致感染失控?结果证明，这不是一种单一类型的细菌感染，而是同一物种的四种不同菌株的混合。

据一项新的研究报道，现在科学家们确切地知道这些菌株是如何协同工作来破坏人体组织的。这些发现可能对治疗这些所谓的“多微生物”感染有意义。

在最近的病例中，德克萨斯大学医学分部(University of Texas Medical Branch)的微生物学和免疫学教授阿肖克?这些微生物一起发动了一场攻击，其致命性超过了任何单个菌株单独策划的程度。

这项研究发表在11月11日的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)杂志上。研究表明，其中三种细菌允许第四种细菌进入血液，将废物排入全身组织。嗜水是食肉性感染的罕见原因，但Chopra推测其他食肉性细菌，如大肠杆菌，也可能采用类似的攻击策略。然而，他说，还需要更多的研究来证明这一点。

“它们可以使用不同的毒素……但它们可能在不同菌株之间有类似的‘串音’，”乔普拉说。“最终，我认为这将对临床环境产生更广泛的影响。”

多个microbes 

当被感染的病人被送进医院时，医生们用传统的诊断法来确定是哪个病原体引起了感染。根据临床参考站点UpToDate，他们鉴定出了a . hydrophila，一种在淡水和半咸水环境中常见的微生物，从湖泊到河流再到饮用水。当被摄入时，这种细菌可能会引起腹泻或感染体内的软组织。但是，当嗜水杆菌进入一个开放的伤口，一种可怕的疾病称为“坏死性筋膜炎”可能随之而来。

根据国家罕见病组织的说法，这种罕见的感染会迅速进入并杀死全身的结缔组织，使患者容易出现器官衰竭和死亡。这种食肉感染必须用抗生素或手术迅速治疗，就像这项新研究中的病人一样。最后，只有截肢才能把病人从狂暴的微生物中拯救出来。

病人最初的诊断并没有揭示为什么感染会突然变得如此致命。Chopra解释说，传统的诊断测试是根据细菌产生的蛋白质和毒素来识别不同的细菌种类，所以这个案例的细微差别最初被忽略了。他表示:“但如果你(从DNA层面)看……情况就完全不同了。”

在之前的两项研究中，Chopra和他的合著者从病人身上分离出细菌样本，并分析了细菌中包含的所有遗传物质。分析结果显示，这四种不同的菌株，称为NF1到4，共同导致了接近致命的感染。但值得注意的是，在隔离操作时，这四种毒株都没有在小鼠模型中引发致命感染。为了了解这些微生物是如何相互作用导致严重感染的，作者们调整了这些细菌的DNA，同时用多种细菌感染小鼠模型。通过改变细菌的DNA，科学家们可以替换掉每个细菌的组织杀伤武器，并确定是哪些武器使得这种混合感染如此致命。

事实证明，每一种细菌都有“不同的武库来影响宿主，”Chopra说。

这四种菌株中的三种，从NF2到NF4，都含有产生一种叫做外毒素a的基因指令，这种外毒素可以阻止感染细胞生成新的蛋白质。这三种菌株本身仍能分解肌肉组织，进入血液，但免疫系统能迅速清除体内的病原体。

相比之下，四种菌株中的最后一种，NF1，似乎不太容易受到免疫攻击，但却不能自己合成ExoA。当单独工作时，这种微生物在感染部位附近被肌肉组织壁所阻挡，在很大程度上仍然是隔离的。这就是细菌团队合作发挥作用的地方。当嗜水a .的多个菌株感染身体时，产生系外的菌株会破坏肌肉障碍，使NF1得以“食肉”。

有趣的是，其他三种毒株停留在感染部位附近，而NF1起主导作用，通过血流激增。作者发现，NF1实际上会产生一种独特的毒素，不仅会杀死体内的组织，还会杀死a .亲水性的其他菌株;NF1菌株本身就有自制毒药的解毒剂。

更好的诊断

Chopra说，这项新发现可能会对寻找新的微生物诊断工具有所启示。他说，当医生想到混合感染时，他们通常会想到由两种或两种以上完全不同的细菌引起的感染。但目前的情况表明，同一物种的不同菌株也会导致疾病，而且每个菌株都可能容易受到不同的抗生素治疗。

马里兰大学的微生物学家丽塔·科尔韦尔是研究报告的合著者，她在一份声明中说:“当我们使用给定的抗生素治疗时，我们是在清除体内的微生物。”“但如果有另一种生物也参与了感染，而且也具有致病性，那么任何不针对该生物的抗生素治疗可能只是为它疯狂生长扫清障碍。”

乔普拉说，尽管现在很少被用于诊断感染，但有一天，基因工具可能会被证明在描述由多种细菌引起的复杂细菌感染方面很有用。

但并非所有人都同意这一预测。

“我认为[新研究]会改变坏死性筋膜炎的临床治疗吗?”不一定。”巴尔的摩约翰霍普金斯大学的内科医生和传染病专家Amesh Adalja博士没有参与这项研究，他告诉Live Science。

Adalja说，由于坏死性筋膜炎的发生非常迅速，当医生确定每一种导致感染的菌株时，可能已经“太晚了”。他说，识别不同的菌株可能有助于指导治疗轻度a .亲水性感染，其中一种特定的细菌组合可能会使结果恶化。但就目前的情况来看，这些菌株只能通过“复杂的基因工具”来发现，而这种工具通常在临床环境中是找不到的。

Adalja说，尽管如此，这项研究还是阐明了多种菌株聚集在一起在体内传播，造成严重破坏的方式。他补充说，研究更多常见的细菌是否会使用相同的策略在体内传播感染，这将是一件有趣的事情。