抗生素耐藥性及“超級(jí)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(duì)細(xì)菌耐藥性的機(jī)制研究和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(diǎn)。

我校環(huán)境學(xué)院錢海豐教授團(tuán)隊(duì)分析了土壤、水體、城市建筑以及人體等多個(gè)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(xiǎn)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(bào)道。

我校錢海豐教授團(tuán)隊(duì)長期致力于環(huán)境耐藥基因相關(guān)研究。在該工作中，團(tuán)隊(duì)通過對(duì)來自全球4大主要環(huán)境4572個(gè)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(shí)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(qiáng)的耐藥性進(jìn)化能力。因此，如何全面準(zhǔn)確地評(píng)估環(huán)境中耐藥基因的風(fēng)險(xiǎn)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(gè)細(xì)菌參考基因組，定量了每個(gè)耐藥基因的移動(dòng)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(dòng)性、宿主致病性以及對(duì)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(xiǎn)評(píng)估新框架，確定了每個(gè)耐藥基因的風(fēng)險(xiǎn)值，對(duì)開發(fā)設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢測手段、監(jiān)管機(jī)制與治療方案具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)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(shí)一年完成。浙江省微生物技術(shù)與生物信息研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)參與該項(xiàng)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(xiàng)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(tuán)隊(duì)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(dòng)性與宿主致病性

耐藥基因人類健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估新框架及其驗(yàn)證

結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)精準(zhǔn)預(yù)測人類活動(dòng)影響下全球海洋耐藥基因風(fēng)險(xiǎn)形勢

錢海豐教授（左一）指導(dǎo)學(xué)生

錢海豐教授團(tuán)隊(duì)