人类肠道菌群中抗生素耐药基因的研究进展
2021-05-15李海北杨沂嫡李君文
李海北,杨沂嫡,李君文,金 敏
(军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所,天津市环境与食品安全风险监控技术重点实验室,天津 300050)
抗生素耐药性的不断出现已经成为全球公共卫生的一大威胁。多年来,在不同的环境如土壤、污水、饮用水甚至空气[1-3]中,几乎检测到所有种类的抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes,ARG)。因此,ARG被视为一种新型环境污染物,需要全球予以战略应对。同时,人类肠道菌群作为ARG的重要储存库[4-5],为ARG的水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)提供了便利。ARG不仅可以在肠道菌群内部进行交换,而且可以转移到其他短暂通过肠道的细菌[6-8]。HGT在人类肠道菌群间频繁发生,条件性致病菌可通过HGT获得ARG,对人类健康造成重大危害。
人类肠道微生物组含有大量ARG,现有的测序技术和实验手段可以揭示肠道中抗性基因在物种间传播的程度。ARG的有效鉴定有助于开发有针对性地减少或控制人类肠道中抗生素耐药性的方法。本文首先概述人类肠道菌群中ARG的种类、产生和传播方式及原因,最后总结ARG的检测方法,以期促进对人类肠道ARG的了解,并提供新思路。
1 人类肠道菌群中ARG的种类
ARG种类繁多,其中抗生素耐药基因数据库(Antibiotic Resistance Genes Database)收集了377种类型的13 293个ARG,共对257种抗生素耐药[9]。人类肠道菌群作为ARG的储存库,含有众多类型的ARG。Ruppe等[10]开发了一种基于三维结构的注释方法,在人类肠道中预测鉴定出6095个新型ARG。Lu等[11]从124名健康中国人的肠道菌群中检测出80种ARG,包括对氨基糖苷类、青霉素类、β-内酰胺类、酰胺醇类、甲氧苄啶类、大环内酯类-林可酰胺类-链阳性菌素B类、磺胺类和四环素类等抗性基因。……
