科研進(jìn)展
土壤抗生素抗性基因分布與傳播機制研究獲進(jìn)展
抗生素抗性基因(ARGs)作為一種新型環(huán)境污染物,已成為國際社會(huì )共同面臨的公共健康挑戰。目前,相關(guān)研究多集中于人類(lèi)活動(dòng)密集區域,而對近自然生態(tài)系統中ARGs的分布與傳播機制認知仍較為有限。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院李玉強研究員團隊在我國4300公里的范圍內,針對森林、草原、沙漠等六類(lèi)典型陸地自然生態(tài)系統,設立了42個(gè)采樣點(diǎn),運用宏基因組學(xué)方法,系統揭示了表層土壤中ARGs的分布特征與傳播機制。
研究共檢出18類(lèi)129種亞型的土壤ARGs,平均豐度達724.9 ×/Gb。以四環(huán)素類(lèi)(Tetracycline)、氨基糖苷類(lèi)(Aminoglycoside)、糖肽類(lèi)(Glycopeptide)及多重耐藥(Multidrug)基因為主。研究結果表明,土壤中高風(fēng)險ARGs占比極低。其中,aac(6′)-I是唯一被列為Rank I風(fēng)險等級的基因,占比僅為0.78%,說(shuō)明我國自然陸地生態(tài)系統中土壤ARGs對人類(lèi)健康構成的直接風(fēng)險較低。
進(jìn)一步分析表明,ARGs的傳播主要依靠水平基因轉移(HGT),并與移動(dòng)遺傳元件(MGEs)顯著(zhù)相關(guān)。這表明MGEs在A(yíng)RGs跨物種傳播中起到關(guān)鍵驅動(dòng)作用。此外,ARGs的擴散過(guò)程以隨機性為主,而其宿主菌的分布則同時(shí)受隨機性與確定性過(guò)程影響。
該研究首次建立了我國多類(lèi)自然陸地生態(tài)系統中ARGs的分布基線(xiàn),為深入理解抗生素抗性的環(huán)境來(lái)源、傳播路徑及健康風(fēng)險提供了重要科學(xué)依據。
相關(guān)研究成果以Metagenomic profiling of antibiotic resistance genes in terrestrial ecosystems across China為題,發(fā)表于環(huán)境毒理學(xué)領(lǐng)域權威期刊Ecotoxicology and Environmental Safety。西北研究院段育龍副研究員為論文第一作者,李玉強研究員為通訊作者。該研究得到內蒙古自治區“揭榜掛帥”重大示范項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金及中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )人才項目等資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.119096

主要研究結果




