随着全球抗生素耐药性(Antimicrobial Resistance, AMR)危机的日益严峻,城市污水系统作为人类排泄物与环境微生物的交汇点,已成为监测抗生素耐药基因(ARGs)传播的关键窗口。近期发表于《自然·通讯》(Nature Communications)的一项研究,深入剖析了印度多个大城市污水中的宏基因组特征,为理解高人口密度地区的耐药性环境负荷提供了重要数据支持。
研究团队通过对印度主要城市污水处理厂的进水样本进行深度宏基因组测序,构建了城市污水中耐药基因组的完整图谱。分析结果显示,这些样本中不仅含有常见的耐药基因,还富集了多种针对临床一线抗生素的耐药决定簇。研究人员指出,污水中不仅存在耐药细菌,更重要的是存在大量可移动遗传元件(MGEs),如质粒和整合子,这些元件促进了耐药基因在不同微生物种群间的水平转移。
实验数据表明,城市污水中的耐药基因丰度与抗生素使用模式及人口密度呈正相关。通过对耐药基因的分类学注释,研究发现许多耐药基因源自肠道共生菌,这进一步证实了城市污水系统直接反映了社区人群的耐药性携带状况。此外,研究还发现了一些具有多重耐药表型的潜在致病菌,这些病原体在污水环境中的持续存在,对下游水体的生态安全及公共卫生构成了潜在威胁。
该研究强调,传统的培养法往往低估了环境中的耐药性多样性,而宏基因组学方法能够无偏见地捕捉到环境中所有的耐药基因片段,包括那些难以培养的微生物。这一发现对于制定基于环境监测的公共卫生预警策略具有重要的参考价值,提示各国应加强对城市污水处理系统的耐药性筛查,以遏制耐药基因通过水循环系统向更广泛环境的扩散。
期刊参考文献:Metagenomic profiling of antimicrobial resistance in wastewater from metropolitan cities of India. Nature Communications.