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【编辑推荐】为探究 β- 内酰胺抗生素对 IncI2 质粒接合转移及小鼠肠道微生物群稳态的影响，研究人员通过体外及体内实验，发现亚 MIC 水平的阿莫西林 / 克拉维酸（AMC）和头孢氨苄（CEP）可增强种间及种内质粒转移，且抗生素处理会扰动肠道菌群。该研究为兽用抗生素管理提供重要参考。
在畜牧业和家禽养殖中，抗生素的广泛使用已成为保障动物健康的重要手段，但随之而来的抗生素耐药性问题却如同隐藏的 “定时炸弹”，威胁着公共卫生安全。β- 内酰胺类抗生素作为兽用抗菌药物的主力军，其长期使用是否会加速耐药质粒的传播？肠道微生物群作为宿主健康的 “晴雨表”，在抗生素压力下又会发生怎样的改变？这些问题成为制约兽医学领域抗菌药物合理使用的关键瓶颈。
为破解这一难题，华南农业大学国家动物源细菌耐药性风险评估实验室的研究团队开展了系统性研究。他们以携带 mcr-1 基因（编码磷酸乙醇胺转移酶，赋予对黏菌素的耐药性，黏菌素是治疗多重耐药革兰氏阴性菌感染的最后一道防线）的 IncI2 质粒为研究对象，通过体外接合实验、小鼠肠道定植模型及微生物组测序技术，揭示了 β- 内酰胺抗生素对耐药质粒传播和肠道菌群的双重影响。该研究成果发表在《BMC Veterinary Research》，为兽用抗生素的科学管理提供了关键证据链。
研究人员主要采用了以下技术方法：
- 体外接合实验：利用滤膜交配法和肉汤交配法，检测 IncI2 质粒在大肠杆菌（E. coli）、沙门氏菌（Salmonella）和肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）间的转移频率，分析亚抑菌浓度（sub-MIC）的氨苄西林（AMP）、阿莫西林 / 克拉维酸（AMC）、头孢氨苄（CEP）的影响。
- 小鼠肠道转移模型：通过链霉素预处理构建肠道菌群扰动模型，灌胃给药后检测粪便中接合子和受体菌数量，评估抗生素在体内对质粒转移的作用。
- 16S rRNA 测序：采集不同时间点粪便样本，分析肠道菌群多样性及组成变化，探讨抗生素诱导的微生物群失调与耐药传播的关联。
研究结果
1. 种间与种内质粒转移差异
在无抗生素压力时，IncI2 质粒在大肠杆菌间的转移频率最高（5×10-4至 7.88×10-2），其次为沙门氏菌（1.05×10-5至 1.46×10-3）和肺炎克雷伯菌（9.08×10-6至 7.07×10-4），表明同种细菌间的质粒传播更高效。
2. β- 内酰胺抗生素促进质粒转移
亚 MIC 水平的 AMC 和 CEP 显著增强种间及种内转移，其中 AMC 使大肠杆菌内转移频率提高 1.75 倍，CEP 提高 2.05 倍；AMP 仅促进种间转移。体内实验证实，AMC 和 CEP 处理的小鼠肠道中，质粒转移频率分别比对照组高 2.08 倍和 3.45 倍，而 AMP 无显著影响。
3. 肠道微生物群结构改变
抗生素处理导致小鼠肠道菌群丰富度下降，主成分分析（PCA）显示处理组与对照组菌群组成显著分离。变形菌门（Proteobacteria）丰度显著增加，拟杆菌门（Bacteroidetes）减少，大肠杆菌 - 志贺氏菌（Escherichia-Shigella）属丰度上升是变形菌门增加的主要原因。停药 14 天后，菌群多样性部分恢复，但拟杆菌门丰度仍未达基线水平。
结论与讨论
本研究首次系统揭示了 β- 内酰胺抗生素通过双重机制加剧耐药传播：一方面，亚抑菌浓度的 AMC 和 CEP 通过促进 IncI2 质粒的种间 / 种内转移，加速 mcr-1 等耐药基因的水平扩散；另一方面，抗生素破坏肠道菌群稳态，减少拟杆菌门等保护性菌群，削弱肠道定植抗性，间接为耐药菌定植创造条件。尽管停药后菌群部分恢复，但拟杆菌门的持续性缺失可能对宿主健康产生长期影响。
研究结果为 “同一健康”（One Health）理念提供了实证支持，警示兽用 β- 内酰胺抗生素的滥用不仅导致动物源性耐药菌的扩散，还可能通过污染环境和食物链威胁人类健康。未来需加强兽用抗生素使用监管，优化停药期设计，并探索益生菌干预等策略以减轻耐药传播风险。该研究为抗菌药物 stewardship（管理）提供了新的科学依据，有望推动兽医临床向精准用药转型。
