本網(wǎng)訊 近日，我校生物科學(xué)學(xué)院孫悅副教授聯(lián)合中國科學(xué)院動(dòng)物研究所李明研究員團(tuán)隊(duì)，在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際頂級(jí)期刊《Journal of Hazardous Materials》（中科院一區(qū)TOP，IF：11.2）上發(fā)表了題為“Human activities and horizontal gene transfer shape the resistome landscapes of non-human primates”的研究論文。該研究通過整合宏基因組學(xué)與生態(tài)建模手段，系統(tǒng)揭示了人類活動(dòng)與水平基因轉(zhuǎn)移如何共同塑造靈長類動(dòng)物的耐藥組景觀，為環(huán)境耐藥性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與生物多樣性保護(hù)提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
研究團(tuán)隊(duì)以貴州省內(nèi)黔金絲猴、黑葉猴、藏酋猴及獼猴等四種非人靈長類及其生境土壤進(jìn)行了深度分析，累計(jì)數(shù)據(jù)量達(dá)932.62 GB。基于綜合性抗生素抗性數(shù)據(jù)庫（CARD），共鑒定出涵蓋115個(gè)類別及9種機(jī)制的1,927種抗生素耐藥基因。通過構(gòu)建高分辨率基因組圖譜，團(tuán)隊(duì)成功組裝出1,477個(gè)物種水平基因組，其中84%為未知新物種，主要隸屬于厚壁菌門與擬桿菌門。研究發(fā)現(xiàn)，受人類活動(dòng)干預(yù)較強(qiáng)的黔靈山獼猴種群，其抗生素耐藥基因豐度顯著最高。系統(tǒng)發(fā)育與水平基因轉(zhuǎn)移分析顯示，在10,599次水平基因轉(zhuǎn)移事件中，假單胞菌屬（Pseudomonas）、寡養(yǎng)單胞菌屬（Stenotrophomonas）和叢毛單胞菌屬（Comamonas）是驅(qū)動(dòng)耐藥基因跨物種擴(kuò)散的核心菌屬。值得關(guān)注的是，盡管黔金絲猴進(jìn)化出如f_CAG-508等特異性菌群，但其HGT頻率最低（僅23次）；而分布廣泛的藏酋猴雖耐藥豐度并非最高，卻參與了近半數(shù)的HGT事件（312次）。這一結(jié)果證實(shí)了物種分布格局與基因流動(dòng)態(tài)的內(nèi)在聯(lián)系：廣布種具有更高的遺傳交換頻率，而黔金絲猴所處的“孤島”生境及其分布局限性，有效降低了耐藥基因的水平擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。
研究進(jìn)一步通過特征優(yōu)化篩選，成功構(gòu)建了由 mdtH、tet(S) 等10個(gè)核心耐藥基因組成的評(píng)價(jià)體系，可高效評(píng)估非人靈長類腸道耐藥基因組的總體負(fù)擔(dān)。相關(guān)性分析表明，人類活動(dòng)強(qiáng)度與耐藥基因豐度呈顯著正相關(guān)。結(jié)合物種分布模型預(yù)測，至2090年，黔金絲猴與黑葉猴的適宜生境將面臨劇烈萎縮。盡管梵凈山、麻陽河等國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)仍是其關(guān)鍵避難所，但在氣候變化與人類擾動(dòng)的雙重壓力下，這些區(qū)域極可能演變?yōu)槟退幓蛩綌U(kuò)散的“敏感熱點(diǎn)”。
該研究提出應(yīng)將靈長類動(dòng)物視為“一個(gè)健康（One Health）”視角下抗生素耐藥性監(jiān)測與政策制定的“哨兵物種”，這一研究范式不僅深化了我們對(duì)抗生素耐藥基因跨物種傳播規(guī)律的理解，更為評(píng)估其對(duì)宿主進(jìn)化適應(yīng)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及全球公共衛(wèi)生的長效影響提供了關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。
我校孫悅副教授、中科院動(dòng)物所張鳴一博士研究生、滕揚(yáng)博士及尹岳琦博士研究生為論文共同第一作者，李明研究員與王曉晨博士為共同通訊作者。研究受國家自然科學(xué)基金及貴州省林業(yè)局科研項(xiàng)目的資助。此項(xiàng)成果標(biāo)志著我校在林業(yè)學(xué)科建設(shè)、碩士點(diǎn)發(fā)展及高水平跨單位科研協(xié)作方面取得了又一重要進(jìn)展。
原文鏈接https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.141276。
文/圖 孫悅 初審/佘穎慧 復(fù)審/王玨 終審/孫秀華
