多重耐药菌在人类、动物和环境的耐药和传播机制

抗生素等抗菌药物的滥用在全球范围内造成了多重耐药菌的传播。多重耐药菌(Multidrug resistant organisms,MDRO)以及耐药基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)可在人类、动物和环境之间进行传播,尤其是ARGs可以通过水平转移的方式在同种属或者不同种属的菌群之间进行传播,使得细菌耐药问题日益严重,耐药机制趋于复杂,疾病治疗更加困难,对人类公众健康造成严重的威胁。因此抗生素等抗菌药物的使用应加以规范。     

耐药微生物和抗生素耐药基因与全健康

因人类的各种活动,耐药微生物和抗生素耐药基因在“人-动物-环境”界面发生跨物种和跨生境的传播。将人类、动物和环境视作有机整体的“全健康”（One Health）理念有望成为解决这种传播的有效策略。抗生素及其代谢活性产物在环境中富集,再经动物及动物制品传播到人,产生耐药微生物并造成耐药基因的传播。本文综述了人-动物-环境界面耐药菌和抗生素耐药基因传播的流动与循环,总结了我国和其他国家应对抗生素耐药性问题的政策,倡导更多的国家和地区将“全健康”理念和方法用于控制抗生素耐药性传播;通过医疗卫生部门、食品药品监督管理部门、农林渔牧部门与教育、财政等多部门合作来应对抗生素耐药性的全球挑战。     

大熊猫源细菌耐药性研究进展

耐药菌和耐药基因已成为一种新型环境污染物,引发世界公共卫生问题。细菌耐药性尤其是多重耐药菌在人医临床、畜禽养殖以及环境传播等多个方面得到越来越多的关注,而关于大熊猫等野生动物的耐药性研究相对较少。大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)是世界公认的珍稀野生动物,其种群数量易受到各种疾病的威胁,尤其是肠道细菌性疾病。随着抗菌药物在疾病预防和控制中的普遍使用,由此带来的耐药性危害日益明显。本文总结了关于大熊猫源细菌耐药的国内外研究报道,对其耐药表型、耐药基因型、耐药机制及水平传播机制等方面内容进行了综述,旨在为大熊猫源细菌耐药性的研究和防控提供依据,为临床科学用药提供理论参考,从而助力大熊猫迁地保护。     

养殖环境中抗生素抗性基因的研究进展

抗性基因在环境中的垂直及水平传播,致使抗生素耐药性成为危及人类和动物生命健康的全球性问题。动物源食品是中国美食不可或缺之物,而由于抗生素超用与滥用等行为让公众不得不关注动物源食品源头——养殖场的抗生素抗性基因环境安全问题。本文综述了养殖环境中抗生素抗性基因的研究进展,分析了养殖环境中抗生素抗性基因产生原因、传播途径以及影响因素,介绍了现有风险评估方法和控制技术,并对今后养殖环境中抗生素抗性基因的控制策略、技术及研究方向提出了建议。     

养殖动物及其相关环境耐药组的研究进展

畜牧养殖业中大量抗生素的使用,导致养殖动物及其相关环境中存在大量的耐药基因/耐药细菌。这些耐药基因可以借助基因水平转移等方式在环境中进一步扩散,甚至进入食品动物随食物链传播,对生态环境、食品安全和人类健康造成极大的威胁。随着基因组学研究手段的不断进步,养殖动物及其相关环境中耐药基因的多样性和生态学分布规律被广泛揭示。文中综述了相关领域耐药基因的研究进展,探讨了其对人体健康的潜在影响,并对未来的研究方向进行了展望。     

抗生素耐药性的研究进展与控制策略

抗生素是治疗细菌感染的有效药物,然而抗生素在人类医学及农业生产中的大规模使用催生了细菌耐药性在环境中的快速扩散和传播,特别是多种抗生素的联合使用更是促进了多重耐药性的产生,严重威胁着人类和动物健康及食品与环境安全,相关问题已经引起人们的警觉。因此新研究主要集中在以下几方面:利用组学及合成生物学等方法挖掘并合成新型抗生素;利用高通量技术等系统分析环境中耐药菌及耐药基因新的传播途径及产生的新耐药机制;减抗、替抗及控制耐药基因的策略及其相关工艺。因此,在全面认识耐药基因在环境中传播规律的基础上,如何绿色高效地切断传播途径仍是目前研究的热点。基于此,本文在细菌水平上阐述了抗生素的研发历程、耐药性的发展及控制策略,从而为有效遏制细菌耐药性的发展提供思路。     

细菌耐药专刊序言

抗生素是人类对抗病原微生物感染的重要"武器"。然而,抗生素的大规模使用导致细菌耐药性不断增强并广泛传播。细菌耐药不仅是医学问题,同时也是社会和经济问题,涉及公共卫生、环境污染、食品安全等诸多领域。本专刊从临床耐药与流行病学、动物及环境耐药、细菌耐药机制、抗菌药物研发和耐药防控策略等角度对细菌耐药性问题进行了较系统的综述和探讨,为全面认识细菌耐药现状、深入开展耐药机制研究并制定综合防控策略等提供参考。     

畜禽微生物耐药组研究进展

目前,绝大部分抗生素用于给人类提供肉奶蛋等食品的畜禽,由此产生的抗生素耐药性对全球公众健康造成了巨大威胁。为了降低畜禽生产环节抗生素耐药性向人类的传播,首先需要明确畜禽消化道或产品微生物携带哪些耐药基因。耐药组指的是某个环境微生物群落全部耐药基因的总和,近年来对于畜禽生产过程中耐药组分析成为研究热点之一。本文综述了基于测序技术研究畜禽(猪、鸡、反刍动物)消化道以及乳中微生物耐药组组成及其影响因素的最新进展,并提出了未来研究方向,包括耐药组研究方法的标准化、基于宏转录组的耐药组基因表达研究,以及可移动遗传元件所携带的耐药基因等,旨在为调控畜禽养殖过程中耐药基因提供思路。     

耐药菌在人-动物-环境中的传播和遗传机制

我国细菌耐药现象十分普遍,多重耐药甚至泛耐药的菌株不断出现,给公共卫生和食品安全造成了重大威胁。随着人类活动以及农业畜牧业的发展,在物理和生物作用力之下,医疗行业和养殖业对环境产生了很大的负面影响,导致养殖动物及其相关环境中存在大量的耐药基因/耐药细菌。医疗行业、动物养殖、自然环境三者在耐药菌的传播和发展中是相互影响、互相作用的有机整体,耐药基因可以借助基因水平转移等方式在人、动物和环境中循环传播,增加了人类摄入耐药基因的风险。面对此类公共卫生问题,传统单一化的卫生工作系统已很难有效地解决这类挑战,急需多学科、多领域的合作来共同应对。文中对我国临床、动物和环境中的细菌耐药现状以及耐药菌在其中的传播和遗传机制进行了综述,以期为细菌耐药研究提供参考。     

抗生素耐药基因在畜禽粪便-土壤系统中的分布、扩散及检测方法

抗生素耐药基因作为一种新型的环境污染物已引起研究者的高度关注。畜禽养殖业长期将抗生素添加到饲料中,在促进动物生长、预防和治疗动物疾病等方面起了重要作用。这些抗生素大多数不能被动物完全吸收,在动物肠道中诱导出耐抗生素细菌和抗生素耐药基因,并随着粪便排出体外。畜禽粪便作为重要的抗生素、耐抗生素细菌和抗生素耐药基因储存库,通过堆粪、施肥等农业活动进入土壤环境中,可刺激土壤中耐抗生素细菌和抗生素耐药基因的富集。耐药基因借助于基因水平转移等方式在土壤介质中进一步传播扩散,甚至进入植物中随食物链传播,对生态环境和人类健康造成极大的威胁。为了正确评估抗生素耐药基因的生态风险,本文结合国内外相关研究,系统阐述了畜禽粪便-土壤系统中抗生素耐药基因的来源、分布及扩散机制,同时探讨了细菌耐药性的主要研究方法,指出堆肥化处理仍是目前去除抗生素耐药基因的主要手段,并对今后的研究方向进行展望。     

Research progress on distribution,migration, transformation of antibiotics and antibiotic resistance genes (ARGs) in aquatic environment

Antimicrobial and antibiotics resistance caused by misuse or overuse of antibiotics exposure is a growing and significant threat to global public health. The spread and horizontal transfer of antibiotic resistant bacteria (ARB) and antibiotic resistance genes (ARGs) by the selective pressure of antibiotics in an aquatic environment is a major public health issue. To develop a better understanding of potential ecological risks die to antibiotics and ARGs, this study mainly summarizes research progress about: (i) the occurrence, concentration, fate, and potential ecological effects of antibiotics and ARGs in various aquatic environments, (ii) the threat, spread, and horizontal gene transfer (HGT) of ARGs, and (iii) the relationship between antibiotics, ARGs, and ARB. Finally, this review also proposes future research direction on antibiotics and ARGs.     

水平基因转移介导抗菌素耐药性传播机制的研究进展

近几十年来,病原菌耐药性的出现和蔓延已上升为严峻的公共卫生问题。越来越多研究表明,抗菌素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)不仅仅见于临床所分离的病原体,而是包括所有的致病菌、共生菌以及环境中的细菌,它们都能在可移动遗传元件和噬菌体的作用下,通过水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)途径获得耐药性,进而形成抗菌素耐药基因簇(耐药基因组)。HGT可导致抗菌素的耐药性在环境共生菌和病原菌之间传播扩散,这可通过临床上一些重要的抗菌素耐药基因的传播证实。传统观念认为HGT的三种机制中,接合对ARGs的传播影响最大,最近研究表明转化和转导对ARGs播散起到不可忽视的作用。通过深入了解耐药基因组的传播及其在动员病原菌耐药中发挥的作用,对于控制这些基因的播散是至关重要的。将讨论耐药基因组的概念,提供临床相关的抗菌素抗性基因水平基因转移的例子,对当前已研究的促使抗菌素耐药性传播的各种HGT机制进行回顾。     

水环境中耐药菌污染与危害研究进展

细菌在抗菌药选择性压力下产生耐药性并可传代,通过质粒和整合子等可移动基因元件将耐药基因在相同或不同种属中广泛传播,导致细菌多重耐药,并可通过多种途径进入水体,水环境日益成为庞大的耐药基因库,为致病菌及条件致病菌提供获得大量耐药基因的机会,若多重耐药菌再次侵入人体,可能引发严重的公共卫生问题。     

抗生素抗性基因在环境中的传播扩散及抗性研究方法

抗生素在医药、畜牧和水产养殖业的大量使用造成了环境中抗性耐药菌和抗性基因日益增加,抗生素抗性基因作为一种新型环境污染物引起人们的广泛关注.本文综述了近年来国内外有关抗生素抗性基因的研究进展,其在水、土壤、空气等环境介质中和动,植物体内的传播扩散,以及开展环境中抗生素抗性基因研究的必要性,重点介绍了有关抗生素抗性（包括抗性细菌和抗性基因）的研究方法,指出抗性基因研究中存在的问题,并对未来的相关研究进行了展望.     

Aquatic animals promote antibiotic resistance gene dissemination in water via conjugation: Role of different regions within the zebra fish intestinal tract,and impact on fish intestinal microbiota

The aqueous environment is one of many reservoirs of antibiotic resistance genes (ARGs). Fish, as important aquatic animals which possess ideal intestinal niches for bacteria to grow and multiply, may ingest antibiotic resistance bacteria from aqueous environment. The fish gut would be a suitable environment for conjugal gene transfer including those encoding antibiotic resistance. However, little is known in relation to the impact of ingested ARGs or antibiotic resistance bacteria (ARB) on gut microbiota. Here, we applied the cultivation method, qPCR, nuclear molecular genetic marker and 16S rDNA amplicon sequencing technologies to develop a plasmid‐mediated ARG transfer model of zebrafish. Furthermore, we aimed to investigate the dissemination of ARGs in microbial communities of zebrafish guts after donors carrying self‐transferring plasmids that encode ARGs were introduced in aquaria. On average, 15% of faecal bacteria obtained ARGs through RP4‐mediated conjugal transfer. The hindgut was the most important intestinal region supporting ARG dissemination, with concentrations of donor and transconjugant cells almost 25 times higher than those of other intestinal segments. Furthermore, in the hindgut where conjugal transfer occurred most actively, there was remarkable upregulation of the mRNA expression of the RP4 plasmid regulatory genes, trbBp and trfAp. Exogenous bacteria seem to alter bacterial communities by increasing Escherichia and Bacteroides species, while decreasing Aeromonas compared with control groups. We identified the composition of transconjugants and abundance of both cultivable and uncultivable bacteria (the latter accounted for 90.4%–97.2% of total transconjugants). Our study suggests that aquatic animal guts contribute to the spread of ARGs in water environments.     

土壤噬菌体及其介导的抗生素抗性基因水平转移研究进展

土壤中抗生素耐药性的扩散对全球的公共卫生和食品安全造成威胁,严重挑战人类感染类疾病的预防与治疗.噬菌体介导的抗生素抗性基因(ARGs)的水平转移是环境中抗性基因扩散的重要机制.但是,噬菌体对土壤环境中抗性基因传播的贡献尚未见报道.本文综述了土壤环境中噬菌体的分布特征与影响因子,总结了纯化和富集土壤噬菌体的主要研究方法;...     

气溶胶中抗生素抗性基因研究进展

抗生素的不合理使用导致细菌耐药问题日趋严峻,给人类健康造成巨大威胁。学者们对抗生素抗性菌和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)在多种环境介质中的环境行为开展了大量研究。气溶胶作为ARGs的潜在储存库,是抗生素抗性基因在环境中的重要传播途径之一。目前缺乏对其来源、传播、人类接触和健康风险系统性的梳理。本文针对人类生活功能场所、养殖场、城市污水处理厂和医院等4类气溶胶研究的典型场所,重点综述了上述4类典型场所中气溶胶ARGs的来源、传播途径及对人体的暴露和对健康的危害,为气溶胶中ARGs的预防和控制提供参考。     

Bacteriophages as antibiotic resistance genes carriers in agro-food systems

Antibiotic resistance genes (ARGs) are a global health concern. Antibiotic resistance occurs naturally, but misuse of antibiotics in humans and animals is accelerating the process of antibiotic resistance emergency, which has been aggravated by exposure to molecules of antibiotics present in clinical and agricultural settings and the engagement of many countries in water reuse especially in Middle East and North Africa region. Bacteriophages have the potential to be significant actors in ARGs transmission through the transduction process. These viruses have been detected along with ARGs in non impacted habitats and in anthropogenic impacted environments like wastewater, reclaimed water and manure amended soil as well as minimally processed food and ready to eat vegetables. The ubiquity of bacteriophages and their persistence in the environment raises concern about their involvement in ARGs transmission among different biomes and the generation of pathogenic-resistant bacteria that pose a great threat to human health. The aim of this review is to give an overview of the potential role of bacteriophages in the dissemination and the transfer of ARGs to pathogens in food production and processing and the consequent contribution to antibiotic resistance transmission through faecal oral route carrying ARGs to our dishes.