基于宏基因组测序的南印度人群龋齿抗生素耐药基因谱特征及临床意义研究

本研究针对南印度人群龋齿中抗生素耐药基因(ARGs)的流行特征展开创新性探索。研究人员通过Illumina NovaSeq平台对24例龋齿样本进行宏基因组鸟枪法测序，采用MEGAHIT/Velvet组装和AbritAMR分析，首次系统鉴定出55种ARGs（包括9种外排泵基因和8种β-内酰胺酶基因），并揭示铜/汞耐药基因与Pseudomonas等菌属的显著关联，为口腔耐药防控提供重要分子靶点。

　　

抗生素耐药性已成为全球公共卫生领域的重大挑战，而口腔作为人体重要的微生物储存库，其耐药基因的传播特性长期被低估。在发展中国家，龋齿患病率居高不下，抗生素滥用现象普遍，但关于特定人群口腔耐药基因谱的系统研究仍属空白。尤其值得注意的是，既往研究多局限于可培养细菌，占微生物群落90%以上的"不可培养微生物"的耐药特征始终笼罩在迷雾中。

SRM科学技术研究院（印度）的研究团队在《Computers in Biology and Medicine》发表突破性成果，首次采用宏基因组鸟枪法测序技术解析南印度人群龋齿样本的耐药基因图谱。研究从泰米尔纳德邦牙科医院获取24例龋齿样本，通过Illumina NovaSeq平台生成150bp双端测序数据（Phred>36），采用MEGAHIT和Velvet双策略组装，以90%相似度阈值通过AbritAMR鉴定ARGs，结合SqueezeMeta进行菌群组成分析。

结果与讨论

1. 耐药基因谱特征：检出55种ARGs，包括高频出现的四环素耐药基因tet(M)/tet(Q)/tet(32)，以及8种β-内酰胺酶基因。特别发现9种外排泵基因和14种金属耐药基因，其中铜/汞耐药基因占比最高，提示环境重金属污染可能加速口腔耐药性进化。

2. 菌群-ARG关联：通过Silva数据库注释发现，Pseudomonas、Stenotrophomonas和Acinetobacter为携带ARGs的优势菌属。这些条件致病菌同时携带多药耐药基因，可能通过水平基因转移形成"耐药基因库"。

3. 方法学突破：相较于传统培养法，本研究首次揭示龋齿样本中erm(B)等耐药基因的真实丰度，证实不可培养微生物贡献了82%新发现的ARGs类型。MEGAHIT组装的contig N50达1,914bp，显著优于Velvet的1,203bp。

结论与意义

该研究绘制了迄今最完整的口腔耐药基因图谱，发现铜/汞抗性基因与抗生素耐药存在协同进化现象。临床方面，鉴定出Penicillin耐药率高达92%的严峻现实，为印度抗生素使用指南修订提供数据支撑。技术层面，建立从样本采集（无菌锐器获取）、质量控制（FASTQC评估）到生物信息分析（AbritAMR+SqueezeMeta）的标准化流程。特别值得注意的是，研究发现儿童龋齿患者erm(B)基因丰度显著增高，这对儿科口腔用药具有直接指导价值。

这项研究不仅填补了南印度人群口腔耐药本底数据的空白，其建立的宏基因组分析方法更为全球口腔耐药监测提供新范式。研究者强调，未来需重点监控铜/汞耐药基因与β-内酰胺酶的共现现象，这对理解环境压力-微生物进化-临床耐药的三维互作机制具有里程碑意义。