????????抗生素耐藥性（Antibiotic Resistance）是全球日益嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題，隨著“同一健康”概念的提出，人們更追求人、動物和環(huán)境的最佳健康。動物服用抗生素后會在其內(nèi)臟中產(chǎn)生抗藥細(xì)菌，并留在動物體內(nèi)，最終可能傳播給人類。但是，人類和食用動物之間獲得性抗生素耐藥性基因（ARGs）的相似性程度以及它們之間抗生素耐藥性轉(zhuǎn)移的驅(qū)動因素尚不清楚。

????????本期為大家分享的文獻(xiàn)是發(fā)表在《msystems》上的“Sharing of Antimicrobial Resistance Genes between Humans and Food Animals”一文，該研究對人類以及兩種食用動物（雞和豬）的1000多個腸道樣本的宏基因組大型全球數(shù)據(jù)集進行了分析，重點關(guān)注可移動遺傳元件（MGE）相關(guān)的獲得性抗生素抗性基因（ARGs），為進一步了解食用動物中抗生素抗性基因的可轉(zhuǎn)移性開辟了新的途徑。

發(fā)表期刊：msystems

發(fā)表時間：2022

影響因子：7.324

DOI:?10.1128/msystems.00775-22

01

研究思路

????????本研究以豬和雞作為食用動物的例子，共整理和分析了來自全球地理位置的1,487個人類和食用動物的腸道宏基因組，其中包括本研究中新測序的21個人類腸道微生物群樣本?；诖藬?shù)據(jù)集，作者重點分析了與可移動遺傳元件（MGEs）相關(guān)的獲得性抗生素耐藥性基因（ARGs），并通過在兩大類宿主中鑒定到的可移動元件和細(xì)菌分類來評估ARGs的轉(zhuǎn)移能力。

02

主要結(jié)果

1、ARGs的多樣性和相對豐度

????????基于宏基因組數(shù)據(jù)結(jié)果表明，大多數(shù)人類樣本中觀察到的ARGs數(shù)量低于包括豬和雞在內(nèi)的食用動物（圖1a），beta多樣性指數(shù)在人類樣本中比在食用動物樣本中表現(xiàn)出更大的差異（圖1c-e）。豬體內(nèi)ARGs的相對豐度明顯高于人類宿主（圖2a）。將宿主來源不同的兩種類型的ARGs進行聚類分析，結(jié)果表明四環(huán)素、萬古霉素和大環(huán)內(nèi)酯類耐藥這類的ARGs在大多數(shù)樣本中廣泛存在，而喹諾酮類、氯霉素類和氨基糖甙類的ARGs在不同宿主中存在很大差異（圖2）。除編碼a類β-內(nèi)酰胺酶的cepA外，所有ARGs在食用動物中比在人類中更豐富（圖2c）。

2、人類和食用動物共有ARGs

????????本研究共觀察到863個ARGs，其中人類和豬共有的345個，人類和雞共有的214個（圖3a）。除卻在人類宿主中不存在的對梭鏈孢酸產(chǎn)生抗性的ARGs，其他類型的ARGs在所有宿主中出現(xiàn)的頻率都是具有可比性的（圖3b）。研究進一步探索這些ARGs在兩種宿主之間的潛在可轉(zhuǎn)移性，在所有樣本中攜帶ARGs的contigs中鑒定了插入序列（IS）元件。發(fā)現(xiàn)共生菌，尤其是梭菌目的細(xì)菌，是可移動遺傳元件（MGE）相關(guān)ARGs的主要來源，且在人類和食用動物中均有發(fā)現(xiàn)。此外，MGEs（即Tn4451/Tn4453和TnAs3）主要歸因于人類和食用動物之間的共享。在Tn4451/Tn4453中還發(fā)現(xiàn)了大型解離酶家族位點特異性重組酶的成員，即TnpX，其有助于瞬時環(huán)狀分子的插入。

3、ARG在人類和豬宿主和主要ARG貢獻(xiàn)者中的可轉(zhuǎn)移性

????????使用抗生素耐藥性基因轉(zhuǎn)移性指數(shù)（ARGTI）評估ARG在兩種宿主中的可轉(zhuǎn)移性。盡管抗生素抗性基因在人類中的可轉(zhuǎn)移性差異高于豬，但在豬中觀察到的平均可轉(zhuǎn)移性高于人類。Lefse分析表明大環(huán)內(nèi)酯和-內(nèi)酰胺產(chǎn)生耐藥性的ARGs是人類和豬宿主主要貢獻(xiàn)者。

03結(jié)

總結(jié)

????????綜上所述，本研究通過對耐藥體進行全面監(jiān)測，觀察到了潛在的抗菌素耐藥性熱點，特別是極有可能水平轉(zhuǎn)移到病原體的ARGs。在本研究中觀察到食用動物中具有較高轉(zhuǎn)移性的潛在抗生素抗性熱點，強調(diào)了在出現(xiàn)新的耐藥性威脅傳播前對其進行監(jiān)測的重要性。這項工作的成果為我們進一步了解ARG在食用動物中的可轉(zhuǎn)移性開辟了一條新的途徑。本研究將幫助并指導(dǎo)如何解讀“同一健康”倡議中的其他聯(lián)系，并對人類健康產(chǎn)生預(yù)期的積極反饋。

參考文獻(xiàn)

Sharing of Antimicrobial Resistance Genes between Humans?and Food Animals. msystems, 2022.

DOI:?10.1128/msystems.00775-22