科研進展
土壤抗生素抗性基因分布與傳播機制研究獲進展
抗生素抗性基因(ARGs)作為一種新型環(huán)境污染物,已成為國際社會共同面臨的公共健康挑戰(zhàn)。目前,相關(guān)研究多集中于人類活動密集區(qū)域,而對近自然生態(tài)系統(tǒng)中ARGs的分布與傳播機制認知仍較為有限。
中國科學院西北生態(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(nèi),針對森林、草原、沙漠等六類典型陸地自然生態(tài)系統(tǒng),設(shè)立了42個采樣點,運用宏基因組學方法,系統(tǒng)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129種亞型的土壤ARGs,平均豐度達724.9 ×/Gb。以四環(huán)素類(Tetracycline)、氨基糖苷類(Aminoglycoside)、糖肽類(Glycopeptide)及多重耐藥(Multidrug)基因為主。研究結(jié)果表明,土壤中高風險ARGs占比極低。其中,aac(6′)-I是唯一被列為Rank I風險等級的基因,占比僅為0.78%,說明我國自然陸地生態(tài)系統(tǒng)中土壤ARGs對人類健康構(gòu)成的直接風險較低。
進一步分析表明,ARGs的傳播主要依靠水平基因轉(zhuǎn)移(HGT),并與移動遺傳元件(MGEs)顯著相關(guān)。這表明MGEs在ARGs跨物種傳播中起到關(guān)鍵驅(qū)動作用。此外,ARGs的擴散過程以隨機性為主,而其宿主菌的分布則同時受隨機性與確定性過程影響。
該研究首次建立了我國多類自然陸地生態(tài)系統(tǒng)中ARGs的分布基線,為深入理解抗生素抗性的環(huán)境來源、傳播路徑及健康風險提供了重要科學依據(jù)。
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)境毒理學領(lǐng)域權(quán)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(nèi)蒙古自治區(qū)“揭榜掛帥”重大示范項目、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金及中國科學院青年創(chuàng)新促進會人才項目等資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.119096

主要研究結(jié)果




