抗生素耐藥性及“超級細(xì)菌”被世界衛(wèi)生組織認(rèn)為是當(dāng)今全球最大的健康威脅之一。針對細(xì)菌耐藥性的機制研究和風(fēng)險評估一直都是全球生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等交叉領(lǐng)域科學(xué)家們聚焦的研究熱點。
我校環(huán)境學(xué)院錢海豐教授團隊分析了土壤、水體、城市建筑以及人體等多個生境中耐藥基因的豐度及相關(guān)宿主菌株,建立了全球抗性基因風(fēng)險預(yù)測的新策略,該研究成果以“Assessment of global health risk of antibiotic resistance genes”為題,于2022年3月23日被Nature Communications在線報道。
我校錢海豐教授團隊長期致力于環(huán)境耐藥基因相關(guān)研究。在該工作中,團隊通過對來自全球4大主要環(huán)境4572個樣本的大數(shù)據(jù)分析,揭示了耐藥基因在土壤、水體和城市建筑等環(huán)境中普遍存在,而且,環(huán)境中檢出的很多耐藥基因能夠同時在人體中檢測到。這一抗生素耐藥基因的轉(zhuǎn)移過程賦予了人類致病菌更強的耐藥性進化能力。因此,如何全面準(zhǔn)確地評估環(huán)境中耐藥基因的風(fēng)險變得至關(guān)重要。
該研究通過從公開數(shù)據(jù)庫中獲取的近3萬個細(xì)菌參考基因組,定量了每個耐藥基因的移動性與宿主致病性,并結(jié)合耐藥基因在人體中的檢出率、移動性、宿主致病性以及對應(yīng)的抗生素臨床使用量建立了耐藥基因人類健康風(fēng)險評估新框架,確定了每個耐藥基因的風(fēng)險值,對開發(fā)設(shè)計相應(yīng)的檢測手段、監(jiān)管機制與治療方案具有較強的現(xiàn)實意義。
該工作得到國家自然科學(xué)基金(21976161,21777144和41907210)資助,主要由我校環(huán)境學(xué)院錢海豐教授、陸濤副教授帶領(lǐng)博士研究生張振炎、張琦、徐諾寒等歷時一年完成。浙江省微生物技術(shù)與生物信息研究重點實驗室、浙江天科高新技術(shù)發(fā)展有限公司的王庭璋研究員團隊參與該項目宏基因組原始數(shù)據(jù)分析。巴塞羅那自治大學(xué)Josep Penuelas教授、澳大利亞麥考瑞大學(xué)Michael Gillings教授也參與了該項工作。
文章鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-29283-8
《自然通訊》刊登我校錢海豐教授團隊重大突破
全球不同生境中耐藥基因分布模式以及耐藥基因環(huán)境——人體共享模式
耐藥基因宿主的分布模式 耐藥基因移動性與宿主致病性
耐藥基因人類健康風(fēng)險評估新框架及其驗證
結(jié)合機器學(xué)習(xí)精準(zhǔn)預(yù)測人類活動影響下全球海洋耐藥基因風(fēng)險形勢
錢海豐教授(左一)指導(dǎo)學(xué)生
錢海豐教授團隊