越南家禽养殖中抗菌药物使用对耐药基因丰度的影响：基于高通量qPCR的分子流行病学研究

本研究针对越南湄公河三角洲地区家禽养殖场中抗菌药物使用(AMU)与耐药基因(ARGs)丰度的关系展开调查。研究人员采用Fluidigm高通量qPCR技术，对20个肉鸡养殖场的粪便样本进行纵向监测，分析了94种ARGs的动态变化。结果显示，接受抗菌药物治疗的鸡群样本中ARGs频率(56.4)和标准化丰度(3.2)显著高于对照组，且抗菌药物种类和使用持续时间对ARGs丰度影响最大。该研究为发展中国家畜禽养殖中AMR的分子监测提供了重要方法学参考。

　　

抗菌药物耐药性(AMR)已成为全球公共卫生的重大挑战，每年导致约70万人死亡，预计到205年将造成100万亿美元的经济负担。在越南等中低收入国家，这一问题尤为突出，其中72%的抗菌药物用于畜牧业，特别是家禽养殖。尽管越南自2018年起禁止将抗菌药物作为生长促进剂使用，但家禽养殖中抗菌药物的不规范使用仍是导致耐药基因传播的重要因素。传统AMR研究多局限于表型检测或低通量PCR，难以全面反映复杂的耐药机制。为此，来自剑桥大学等机构的研究团队在《JAC-Antimicrobial Resistance》发表了一项创新性研究，采用高通量qPCR技术揭示了越南家禽养殖中抗菌药物使用与耐药基因丰度的动态关系。

研究团队在越南同塔省选取20个养殖超过100只本地鸡的农场，采用"全进全出"系统进行纵向监测。通过记录养殖管理数据并采集粪便样本，比较了接受抗菌药物治疗组与对照组的耐药基因谱差异。样本采集时间点包括：治疗前、治疗后第7/14/30/60/90天以及出栏前。研究采用Fluidigm 96.96 BiomarkTM动态阵列系统，检测94种ARGs和16S rRNA标记基因，通过2^-ΔΔCt方法计算标准化ARGs丰度。数据分析采用相似性网络方法和线性回归模型，评估不同AMU因素对ARGs丰度的影响。

研究结果显示：

1. ARGs频率和多样性：治疗组样本平均检测到56.4个ARGs，显著高于对照组的52.1个(P<0.05)。治疗组样本中检测到76种独特ARGs，其中多药耐药、β-内酰胺类和氨基糖苷类ARGs占主导。

2. 标准化ARGs丰度变化：治疗组样本的总体ARGs丰度(3.2)显著高于对照组(2.0)(P<0.001)，但四环素类ARGs例外。时间动态分析显示，治疗后第7天出现ARGs丰度短暂下降(29.2%)，随后逐渐升高，至出栏时治疗组ARGs丰度增加14.7%，而对照组下降18.7%。

3. 关键ARGs特征：bla_TEM、cfr2、aac(3')-Ii(acde)等基因在治疗组丰度最高。部分基因如aac(6')-aph(2'')、ermB、tetM等在两组中均100%检出。研究发现ARGs频率与平均丰度呈负相关(R=-0.27, P<0.05)，提示基因多样性增加可能导致单个ARGs丰度降低。

4. ARGs动态模式：网络分析识别出6个模块，揭示三类主要ARGs持续模式：模块II基因(如cepA)呈逐渐下降趋势，模块IV基因(如spc)持续上升，模块VI基因(如tetB)保持稳定。bla_GES是网络中最核心的节点。

5. AMU因素影响：多变量分析显示，抗菌药物种类数(β=74.9, P=0.001)和总使用时间(β=69.2, P=0.001)对ARGs丰度影响最大。四环素+磺胺+多粘菌素+氨基糖苷类+MLS_B组合导致最高ARGs丰度(β=107.8, P=0.01)。

该研究首次在越南家禽养殖系统中应用高通量qPCR技术全面评估AMU对耐药基因组的影响，揭示了三个重要发现：首先，抗菌药物治疗显著增加大多数ARGs的丰度，但不同类别ARGs呈现异质性动态变化；其次，耐药基因的持续模式可分为三类，可能与它们在移动遗传元件上的位置有关；最后，抗菌药物种类和使用时间是影响ARGs丰度的最关键因素。这些发现为理解农业环境中AMR的进化动力学提供了新见解，也为制定针对性的AMU管理策略提供了科学依据。研究采用的Fluidigm HT-qPCR方法展示了在资源有限地区进行大规模AMR监测的可行性，对全球AMR防控具有重要参考价值。

研究也存在一定局限性，如未能记录抗菌药物剂量、雏鸡来源信息不全等。未来研究可结合元基因组学和表型检测，更全面揭示AMU与AMR的关系。该研究强调，在实施"One Health"策略应对AMR挑战时，需要特别关注畜禽养殖中的抗菌药物管理，尤其是在发展中国家。