野生啮齿动物肠道微生物组的抗性组、毒力组和移动组全景图谱：揭示抗生素耐药性传播的生态风险

本研究针对野生啮齿动物肠道微生物中抗生素耐药基因(ARGs)和毒力因子基因(VFGs)的传播风险，通过整合培养组学与宏基因组测序技术，构建了包含12,255个细菌基因组的目录。研究人员发现Enterobacteriaceae（尤其是大肠杆菌E. coli）是ARGs和VFGs的主要宿主，并首次揭示移动遗传元件(MGEs)与耐药/毒力基因的共定位现象。该成果发表于《npj Biofilms and Microbiomes》，为野生动物作为AMR传播枢纽的作用提供了基因组学证据，对One Health策略下的耐药性防控具有重要启示。

　　

抗生素耐药性(AMR)已成为全球公共卫生的重大威胁，而野生动物作为耐药基因的"移动仓库"长期被忽视。野生啮齿动物因与人类栖息地重叠，其肠道微生物组可能成为抗生素耐药基因(ARGs)向人类传播的"跳板"。更令人担忧的是，这些耐药基因常与毒力因子基因(VFGs)和移动遗传元件(MGEs)共存，形成具有双重威胁的"超级细菌"孵化场。尽管目前对临床和养殖动物的AMR研究较多，但对野生动物尤其是啮齿类的耐药组认知仍存在巨大空白。

为解决这一科学问题，青岛农业大学等单位的研究人员开展了迄今为止规模最大的野生啮齿动物肠道微生物组研究。通过对128只野生啮齿动物（包括黑线姬鼠Apodemus agrarius等物种）的肠道样本进行分析，结合482个公开数据集，构建了包含12,255个细菌基因组的目录。研究发现这些微生物携带8119个ARGs和7626个VFGs，其中大肠杆菌(E. coli)是两者的主要宿主。更关键的是，研究首次在基因组水平证实了MGEs与ARGs/VFGs的共定位现象，揭示了耐药性在野生动物群体中水平基因转移(HGT)的分子机制。该成果发表于《npj Biofilms and Microbiomes》2025年第11卷。

研究采用三大关键技术：1) 培养组学方法通过8种培养基分离2198株细菌，经16S rRNA聚类后获得314株代表菌株进行全基因组测序；2) 宏基因组测序对610个样本进行组装分箱，获得13,780个宏基因组组装基因组(MAGs)；3) 生物信息学流程通过CARD、VFDB和MGE数据库分别注释ARGs、VFGs和移动遗传元件，采用dRep工具进行基因组去冗余。

主要结果

基因组目录构建
通过整合培养组和宏基因组数据，最终获得12,255个质量可控的基因组（平均完整度80.06%）。其中75.45%的基因组无法在物种水平分类，暗示存在大量未培养微生物新物种。Bacillota_A(44.89%)和Bacteroidota(32.32%)为优势菌门。

耐药组特征
鉴定出8119个ARGs对应518个独特基因型，其中elfamycin耐药基因占比最高(49.88%)。值得注意的是，28.35%的ARGs具有多重耐药性，39.19%属于广谱耐药基因。耐药机制以靶标修饰(78.93%)为主，如rpoB^RIF
等突变型基因。

宿主与MGE关联
2118个基因组携带ARGs，其中Enterobacteriaceae家族占56.48%。大肠杆菌单菌携带1540个ARGs，显著高于其他物种。发现130种MGE-ARG共定位组合，如Acinetobacter idrijaensis基因组中存在5个共定位位点。

毒力-耐药互作
鉴定出7626个VFGs，其中EF-Tu(49.13%)和GroEL(14.02%)最为富集。659个基因组同时携带ARGs和VFGs，构成潜在致病性耐药菌。Procrustes分析显示ARGs与VFGs存在显著协同分布模式(R=0.9, p<2.2e-16)。

跨物种比较
与实验室小鼠、人类和猪的微生物组相比，野生啮齿动物携带88个特有ARGs，而人类特有235个。Enterobacteriaceae在四类宿主中均为主要ARGs载体。

结论与意义
该研究首次绘制了野生啮齿动物肠道微生物的"三位一体"（抗性组-毒力组-移动组）全景图谱，揭示了三者通过MGEs形成的协同传播网络。特别值得关注的是：1) 大肠杆菌作为"基因交换中心"的核心作用；2) elfamycin耐药基因的高流行暗示农业抗生素的环境选择压力；3) 近30%的ARGs具有多重耐药性，增加了临床治疗难度。

这些发现为理解AMR在野生动物-家畜-人类之间的传播链条提供了分子证据，强调应将野生动物监测纳入One Health防控体系。未来研究需重点关注人兽共患病热点区域的MGEs动态，开发针对移动遗传元件的阻断策略，从传播链源头遏制"超级细菌"的进化。