近日，深圳大学化学与环境工程学院毛艳萍团队在期刊《Microbiome》（2023影响因子15.5；五年影响因子19.4；中科院大类一区Top期刊）发表了题为《Metagenomic approach revealed the mobility and co-occurrence of antibiotic resistomes between non-intensive aquaculture environment and human》的研究论文。毛艳萍副教授为论文唯一通讯作者，硕士研究生田里为论文第一作者，香港大学李丽观研究助理教授和张彤教授为共同作者，深圳大学为第一作者单位及通讯单位。

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水产养殖是世界范围内重要的食物来源。集约化大型养殖场中抗生素的使用导致了抗药性的产生。非集约化养殖是另一种有利于生态环境保护的水产饲养模式。然而，抗性组在非集约化养殖环境中的传播尚未得到很好的表征，水产养殖抗性组对人类健康的影响尚不清楚。本研究采用宏基因组学方法鉴定抗生素耐药基因（ARGs）的移动性和致病性，并评估其对人类健康的潜在风险。结果表明，ARGs在非集约化养殖系统中广泛存在，且具有流动性，养殖环境和人类之间共存具有潜在致病性的耐药组，建议在非集约化养殖环境中加强对耐药组的管控。

图1 各样品ARGs组成及丰度分布图。a: ARGs相对丰度热图。顶部不同的色块代表不同的样本类型。b:不同样本ARGs丰度箱形图。组间差异以星号表示。c: PCoA显示了基于ARGs丰度的不同样本之间的聚类差异。

图2 水产养殖系统核心ARGs。a:不同样本之间共享和唯一的ARGs数量。线条连接的点表示不同样本组共有ARGs。顶部的条形图显示了样本分组之间唯一或共享的ARGs数量，左侧的条形图显示了检测到的ARGs亚型的总数。b:人类肠道和水产养殖系统共有的ARGs数量。c:百分比堆叠直方图显示了不同ARGs的组成(用不同颜色表示)。

图3 水产养殖系统中ARGs的影响因素。a:网络分析显示ARGs、可移动遗传原件(MGEs)与细菌(属水平)之间存在相关性。节点越大，表示相关连接越多。红线表示正相关，绿线表示负相关。b: VPA显示了MGEs和细菌对ARGs变化的解释率。c: ARGs丰度与MGEs数量呈线性关系。d: ARGs丰度与MGEs丰度呈线性关系。

图4 ARGs和MGE共现模式。a: ARGs与MGE共现率。x轴表示ARG-MGE的距离，y轴表示共现率。随着距离的增加，共现率也随之增加，并逐渐达到峰值。b: ARG-MGE在人肠道和水产养殖系统中的最短距离。c: ARGs在不同样本中的基因排列模式。红色的细菌分类名称表示致病菌。

本研究探讨了抗性组在非集约化水产养殖环境中的传播能力及其对人类健康的潜在风险。多种类型的ARGs在水产养殖环境中具有流动性，检测到的ARG-MGE组合可能在人肠道和水产养殖系统之间转移。携带多种ARGs的致病菌在水产养殖系统和人类肠道之间的转移可能增加人类患病的风险。综上所述，本研究强调了即使几乎没有抗生素应用的水产养殖环境也是ARGs的“隐藏”储存库，并指出了抗性组跨环境组分的潜在迁移风险。

这项工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s40168-024-01824-x