随着全球塑料污染的日益严峻,微纳塑料(Micro/nanoplastics, MNPs)已广泛分布于各类生态系统中。近期发表于《Nature Communications》的一项研究,系统阐述了微纳塑料在促进抗生素耐药基因(ARGs)通过细菌接合转移(Conjugative gene transfer, CGT)扩散过程中的核心驱动作用,为理解环境污染与耐药性演化之间的复杂关系提供了关键证据。
接合转移(CGT)是细菌间水平基因转移的主要方式,也是耐药性在微生物群落中快速扩散的“高速公路”。研究团队通过一系列严谨的实验设计,揭示了微纳塑料并非仅仅是惰性的环境载体,而是通过多种生物物理机制主动干预了这一过程。实验数据显示,微纳塑料的暴露能够显著改变受体菌的细胞膜通透性,从而降低了质粒进入细胞的物理屏障。
此外,研究深入探讨了分子层面的机制。微纳塑料诱导的活性氧(ROS)积累触发了细菌的应激响应机制,进而上调了与接合转移相关的关键基因表达。这种“压力诱导”效应不仅增强了细菌对质粒的摄取能力,还可能通过调节细菌的代谢状态,使其在接合过程中表现出更高的转化效率。研究结果表明,即使在较低浓度的微纳塑料暴露下,耐药基因的转移频率也呈现出明显的剂量依赖性增加。
该研究不仅揭示了微纳塑料作为“耐药性放大器”的潜在风险,还强调了在评估环境健康风险时,必须将塑料污染与抗生素耐药性这一全球性公共卫生挑战结合起来考虑。这一发现对于制定环境治理策略、控制耐药菌株的扩散具有深远的科学意义。
Journal Reference: Wang, Z., et al. Roles of micro/nanoplastics in the spread of antimicrobial resistance through conjugative gene transfer. Nature Communications.