海水会让人生病吗？冲浪者可能有答案

Peter Andrey Smith

有些基因并非充斥于自然界各处——而是以意想不到的方式流传下来。

（加州拉荷雅）近期，Cliff Kapono前往了爱尔兰、英格兰和摩洛哥的冲浪胜地。作为自豪的夏威夷原住民，他经常去寻觅完美的海浪。不过这次，他追随的是更不同寻常的东西：冲浪者身上的微生物样本。

Kapono是29岁的生物化学家、加州大学圣迭戈分校的博士，他正在牵头一个“冲浪者微生物项目”（Surfer Biome Project），专门研究：经常接触海水是否会改变身体的微生物群落？这些改变是否会对冲浪者、乃至对我们每个人造成影响？

Kapono收集了500多个试样。他用棉签擦拭冲浪者的头部、嘴巴、肚脐和其他身体部位，还有冲浪板。有些志愿者还提供了粪便样本。

他通过质谱分析法做出了每个试样中化学代谢物的高分辨率图像。“我们能够观察微观的世界，无论是细菌、真菌还是化学分子，”他说。

然后，Kapono和同事与微生物创新中心（U.C.S.D.’s Center for Microbiome Innovation）合作，排列并绘制出了这些水陆两栖人口身上的微生物。

他与同事正在其中寻找带有抗生素抗药性的微生物。他们想确定海水是否会传播抗性基因，在多大程度上会传播。

今天人们所用的许多抗生素都来自于微生物为了自我保护或攻击其它微生物产生的化学物质。所以，与之竞争的细菌类型也会进化出一些遗传方式，抵抗这些化学物质。

虽然抗药性是抗生素过度使用的结果，但导致抗药性的基因却广泛分散在自然界，伴随微生物进化了千百年。令人吃惊的是，在没有现代抗生素影响的地方，人们也发现了导致抗药性的基因。

许多年前，研究者在加拿大北极圈努勒维特（Nunavut）的古老冻土样本中发现了抗生素抗性基因。他们发现，这些基因对阿米卡星（amikacin）有抗药性，而阿米卡星这种半合成药在20世纪70年代前并不存在。

哈佛大学公共卫生学院的流行病专家William Hanage是研究队伍中的一员，他在采访中说：“活在6000年前的生物体上有对阿米卡星的抗性基因。”

阿克伦大学（University of Akron）微生物学家Hazel Barton带领另一个科研队伍，在新墨西哥龙舌兰洞（Lechuguilla Cave）发现了带有抗生素抗性基因的微生物。这些细菌叫做“类芽孢杆菌sp. LC231 ”，已与地表隔离了400万年，但检测结果显示，它们能够抵抗40种现代抗生素里的26种。

科学家在雅诺马马人（Yanomami）携带的细菌中，也发现了60种不同的抗性基因。人们认为这些亚马逊土著的村落一直与世隔绝，直到2009年考察队来访。11世纪的人类木乃伊中，也发现了抗性基因。

这些基因并非充斥于自然界各处——而是以意想不到的方式流传下来。北京雾霾中漂浮的细菌含大量的抗性基因。发展中国家一项调查发现，鸡舍和城市废水处理设施是交换抗性基因的潜在多发区。

海水含有极其多样的可溶性化学物质，就像这些基因的蓄水池。研究者想搞弄清这些基因是否会从海水转移到人身上。那么还有比冲浪者更合适的研究对象吗？

“许多抗药菌传播的研究都关注医疗环境，”Anne Leonard说，这位埃克塞特大学（University of Exeter）的环境流行病专家正在研究冲浪者是否有更高几率携带细菌。“人们比较少去研究自然环境的作用。”

据估计，冲浪者每次冲浪平均吞下170毫升或5.75盎司的海水。欧洲环境与人类健康研究中心（European Center for Environment and Human Health）的Leonard 、William Gaze等专家估计，英格兰、威尔士的休闲型游泳者、冲浪者每年可能会与大肠杆菌的耐药菌株接触600多万次。

因为细菌能跨物种接收、传递遗传信息，研究者们怀疑，在那些便于体内寄居微生物直接传播的地方，抗性基因的获取风险更高。也就是说，地下水污染过的近岸海水，可能比雾霾、洞穴的隐患更大。

目前，还没人能确定，是否人们在海边呆一天就会携带上这些微生物基因。但在实验室里，Kapono发现了证据说明，海水中细菌的抗性基因会在接近时转移至与人肠道有关的菌群中。

进化压力有利于抗性基因的出现。微生物利用自然界这个抗药性的金库，能抵御人类制得的最好的药物。

“这些抗生素抗性基因不是为了给我们添麻烦而出现的，”Hanage说，“它们有完全不同的功能，只是最近发生了改变。”

“这些基因到处都有，”他补充说，“如果想阻止它们转移到让我们致命的病原体，我们就要知道它们在哪儿。”

回到加州，Kapono开始分析他从世界各地搜集的数据。迄今为止，他与合作者都还没找到证据说明游泳、冲浪的人会从海水感染抗生素抗药性细菌。

但Kapono在初步数据中注意到，当他从一个地方移动到另一个地方，他身体某些代谢物会变得与本地冲浪者很相似。这可能是相同饮食或生活方式的结果——也可能说明，身体浸泡在含盐、多微生物的环境里会造成可检测的生化影响。

Kapono已经从加州、夏威夷的冲浪者身上采集了样本，下一步是调查南太平洋的冲浪者。他正在考虑去智利，在蓬塔德洛沃斯海滩（Punta de Lobos）实地考察。乡村地段可能会产生某些独特的微生物。

翻译Alicia Lee