谷洁/钱勋教授团队揭示养殖环境耐药基因的传播机制与全球健康风险

6月27日，谷洁/钱勋教授团队在Science Advances上发表了题为“Global Health Risks Lurking in Livestock Resistome”的研究论文。资环学院博士生李彬涛、江澜为论文共同第一作者，谷洁教授、James Tiedje院士和钱勋教授为论文通讯作者，韦革宏教授和焦硕教授为论文合作者，美国普渡大学、密歇根州立大学为论文合作单位。

抗生素抗性是一个全球性健康挑战，每年约 495 万人死于抗生素抗性相关疾病。养殖业消耗了全球70%以上的抗生素，养殖环境已成为耐药基因（ARGs）的关键“热区”。阐明养殖环境抗性组的全球分布格局和驱动机制，对于指导养殖管理、阻控抗性基因传播至关重要。

该研究分析了来自26个国家横跨14年的4017个畜禽粪便宏基因组，揭示了家畜粪便中含有大量已知和此前未被识别的耐药基因。其中许多耐药基因具有广泛的宿主范围并与病原菌密切相关，凸显出畜禽粪便在临床与自然生态系统之间作为“储存库”和“传播桥梁”的关键作用。研究提出将畜禽粪便作为监测和预测ARG增殖和恶化的早期预警环境。

研究综合了 ARGs的移动性、临床相关性以及与病原宿主的关联程度，开发了一种创新的高分辨率的风险评估框架，确定了畜禽粪便中不同ARGs的风险排序。研究揭示了全球范围内畜禽抗性组显著的区域差异，强调了在主要畜牧业国家开展针对性监测与风险管理的紧迫性。通过机器学习分析，揭示了养殖密度、动物与人类抗生素使用情况等在驱动ARG全球分布格局中的关键作用。预测获得的全球畜禽抗性组风险地图，为了解全球畜禽抗性组风险的热点和开展有效监测提供了重要参考。

风险评估框架的建立

Predictive

全球畜禽抗性组健康风险预测地图

该项研究是我校“旱区土壤微生物生态和土地可持续生产力交叉学科研究中心”暨“资源生物学海外院士工作站”的又一项国际合作成果，得到了学校人才队伍建设专项经费和学科建设专项经费，国家自然科学基金（42277412和42207463）、陕西省科技创新团队项目（2024RS-CXTD-68）和旱区土壤微生物与土壤健康引智基地（B23036）的联合资助。

西北农林科技大学“旱区土壤微生物生态和土地可持续生产力交叉学科研究中心”暨“资源生物学海外院士工作站”于2019年7月成立，美国科学院院士James Tiedje为中心主任。中心旨在围绕土壤微生物组与粮食生产、环境保护和人类健康，探索微生物领域未知世界，为解决人类面临的农业、环境、健康等重大问题提供新的思路和途径。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt8073

编辑：赵杰   终审：李志