《Poultry Science》：Metagenomic insights into the influence of goose farming on the gut microbiome and antibiotic resistome of workers
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本研究针对禽类养殖场抗生素耐药性(AMR)传播风险，通过宏基因组学分析揭示鹅场环境对工人肠道微生物组和抗生素抗性基因(ARGs)的影响。研究发现工人肠道中特定ARGs（如vanY、lsaE）及致病菌（如炭疽杆菌）显著富集，且大肠杆菌携带38种ARGs，提示其可作为AMR传播指示菌。结果为鹅场AMR防控及工人健康保护提供了重要依据。
抗生素耐药性（AMR）已成为威胁全球公共卫生的重大挑战，据预测到2050年因细菌性AMR导致的死亡人数将达到191万。禽类养殖场是抗生素抗性基因（ARGs）和抗生素耐药菌（ARB）的重要储存库，其中鹅场作为AMR热点尚未被充分研究。职业暴露于牲畜环境会重塑人体肠道微生物组和抗性组，但鹅养殖对工人肠道健康的影响机制尚不明确。
本研究采用宏基因组学方法，对来自中国中部两个鹅场的工人（5名）和对照村民（14名）的粪便样本以及29份鹅粪便进行测序分析。通过非冗余基因目录构建、抗性基因注释（基于CARD数据库）和移动遗传元件（MGEs）鉴定，结合宏基因组组装基因组（MAGs）分析，系统解析了鹅场暴露对人群肠道菌群及抗性组的影响。
关键实验方法
- 1.
样本队列：采集鹅场工人和无鹅场暴露史的村民粪便，匹配社会经济背景和用药史
- 2.
宏基因组测序：使用BGISEQ DNBSEQ-T7平台进行高通量测序
- 3.
生物信息分析：包括ORF预测（MetaGeneMark）、物种分类（NR数据库）、ARG注释（RGI软件）
- 4.
基因组解析：通过metaWRAP进行MAGs重构，利用GTDBtk进行物种注释
- 5.
统计分析：采用PCoA、Spearman相关性网络等揭示ARGs与菌群/MGEs的关联
分析结果
- 1.
肠道抗生素抗性组组成分析
鹅粪便中ARGs的α多样性（p < 0.001）和相对丰度（p < 0.001）均显著高于人类粪便，且β多样性存在显著分离（PERMANOVA, p < 0.05）。工人与村民比较虽无显著差异，但发现4种ARGs（vanY、lsaE、AAC3-IId、E. coli ampC）在工人肠道中显著富集（p < 0.05），这些基因在鹅粪便中同样高表达。
- 2.
肠道细菌组成分析
PCoA显示工人与村民肠道菌群结构显著分离（p < 0.05）。在属水平上，工人肠道中埃希氏菌属（Escherichia）取代拟杆菌属（Bacteroides）成为优势菌群，且链球菌属（Streptococcus）比例上升。三种病原菌（炭疽杆菌Bacillus anthracis str. Sterne、产气荚膜梭菌Clostridium perfringens str. 13、大肠杆菌E. coli O45:K1:H7 str. S88）在工人肠道中显著富集（p < 0.05）。网络分析显示鹅源大肠杆菌携带59种ARGs，远超人类源菌株（35种）。
- 3.
MGEs组成及其与肠道抗性组的关系
鹅肠道菌群中MGEs丰度显著高于人类（p < 0.05），且与ARGs总量高度相关（R2 = 0.93）。质粒（如pENTAS02）、整合子（int3）等与多重耐药、氟喹诺酮类等ARGs存在强网络关联（ρ > 0.8）。
- 4.
基于MAGs解析抗性组的细菌宿主
从133个鹅源MAGs中鉴定出51种ARGs，大肠杆菌作为主要宿主携带38种ARGs，覆盖11种耐药类型。在Faecalibacillus faecis等菌中发现转座酶tnpA与tet44等ARGs共存，提示水平基因转移（HGT）风险。
结论与讨论
本研究首次通过宏基因组学揭示鹅场暴露对工人肠道微生态的深远影响：①工人肠道中特定ARGs和病原菌显著富集，且变化趋势与鹅源菌群一致；②大肠杆菌被确定为鹅场AMR传播的关键指示菌，其携带的38种ARGs和MGEs（如IS621转座酶）构成HGT潜在通路；③菌群结构重塑表现为有益菌拟杆菌减少和条件致病菌增殖的失衡状态。这些发现为禽类养殖场的AMR监测提供了理论依据，提示需加强工人防护措施并规范抗生素使用。尽管样本量限制需进一步验证，但研究为"One Health"框架下的耐药性防控提供了重要科学证据。
该成果发表于《Poultry Science》，对制定禽类养殖业AMR管控策略具有重要参考价值。
