印度奥里萨邦河流系统中重金属与碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌的关联及综合风险评估

这篇研究揭示了印度奥里萨邦城市河流系统中重金属（As、Cd、Cr、Mn、Pb）与碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌（CRKP）的共污染现象，通过整合化学风险（基于重金属危害指数HI）与生物风险（基于CRKP的多重耐药表型及多重抗生素耐药指数MAR），发现90.1%的CRKP为多重耐药（MDR），9.89%为广泛耐药（XDR）。研究采用Spearman相关性和冗余分析（RDA）证实重金属与耐药基因（blaOXA-48 、blaTEM 等）存在正相关，强调需通过综合评估控制污染物排放。

　　

引言
河流生态系统因人为活动面临严重威胁，尤其是重金属和抗生素的排放导致耐药菌扩散。本研究聚焦印度奥里萨邦双城（布巴内斯瓦尔和克塔克）的河流系统，探讨重金属与CRKP的共污染及其对人类健康的潜在风险。

方法学
采样与水质分析
研究选取马哈纳迪河及其支流（Kathajodi、Kuakhai、Daya）的9个站点，涵盖城市废水排放口（C2、D2）和河流水体（C3、D3）。通过ICP-OES检测重金属浓度，并计算污染因子（Cf）、污染负荷指数（PLI）及健康风险指数（HI）。

CRKP分离与表征
采用含美罗培南的培养基筛选CRKP，通过16S-23S ITS-PCR和（GTG）₅
-PCR进行分子分型。药敏试验检测21种抗生素耐药性，PCR鉴定碳青霉烯酶基因（bla_NDM
、bla_OXA-48
）、ESBLs（bla_TEM
、bla_SHV
）及毒力基因（ybtS、iucA等）。

结果
重金属污染与健康风险
Mn和As污染最严重，站点D2和D4的PLI>2（重度污染）。HI显示儿童经口暴露风险高于成人，站点D3和D4的HI>1，提示长期接触可能导致健康损害。

CRKP耐药与毒力特征
91株CRKP中，82株为MDR，9株为XDR，对β-内酰胺类（100%耐药）、氨基糖苷类（76.9%）高度耐药。bla_NDM
（68.1%）和bla_OXA-48
（67.0%）为主要耐药基因，且与As、Pb浓度显著相关（RDA，p=0.037）。毒力基因ybtS（84.6%）、mrkD（43.9%）普遍存在，20%菌株同时携带iucA和magA，提示潜在高毒力表型。

风险关联分析
复合风险评分显示，废水排放点D2（0.735）和C2（0.699）风险最高，其CRKP的MAR指数（0.84）与重金属污染（HI>1）协同加剧环境威胁。

讨论
研究首次揭示印度河流中CRKP与重金属的共选择机制，重金属可能通过激活SOS反应或膜通透性改变促进ARGs传播。建议加强废水处理（如膜生物反应器）及抗生素管理，以阻断耐药菌扩散。

未来方向
需进一步解析重金属-ARGs的分子互作机制，并开展hvKP（高毒力肺炎克雷伯菌）的表型验证，为制定区域污染控制策略提供依据。