《Bioresource Technology》：UV-aged tire wear particles and their leachates jointly enhance antibiotic resistance gene dissemination
编辑推荐：
•老化轮胎磨损颗粒（TWPs）的浸出液使抗药性基因（ARGs）转移增强62倍，超过了颗粒本身的作用。•紫外老化使TWPs形成双重胁迫因子：氧化性颗粒和信号性浸出液。•协同机制：活性氧诱导的膜损伤与生物膜保护下的微环境。•老化TWPs作为ARGs的持久性移动源，放大了生态风险。
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老化轮胎磨损颗粒（TWPs）的浸出液使抗药性基因（ARGs）转移增强62倍，超过了颗粒本身的作用。
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紫外老化使TWPs形成双重胁迫因子：氧化性颗粒和信号性浸出液。
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协同机制：活性氧诱导的膜损伤与生物膜保护下的微环境。
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老化TWPs作为ARGs的持久性移动源，放大了生态风险。
引言
微塑料作为一种新兴的环境污染物，已引起广泛的研究关注，其中轮胎磨损颗粒（TWPs）是一个尤为重要的来源（Luo等，2025；Wu等，2025）。TWPs由车辆行驶过程中的轮胎磨损产生，每年有数百万吨进入环境，这导致其在空气、水体、土壤甚至遥远的极地地区均被检出（Boisseaux等，2024；Le Du-Carree等，2024）。一旦释放，它们会发生长距离迁移和持久性累积，成为环境微塑料负荷的关键贡献因素。化学组成方面，TWPs是合成橡胶和天然橡胶、炭黑以及多种添加剂的复杂混合物，包括多环芳烃（PAHs）、硫化剂和锌、铅等重金属（Calle等，2025；Obanya等，2024）。这种成分复杂性使其环境影响超越了单纯的物理颗粒范畴，使其成为能够向周围介质持续释放重金属和有机化学物质的持续源（Moreira等，2024）。
轮胎磨损颗粒一旦释放到环境中，会经历各种老化过程（Zeb等，2024）。阳光中的紫外（UV）辐射是光氧化老化的主要驱动力，会引发复杂的反应，改变表面物理化学性质，包括比表面积、官能团和疏水性（Zeb等，2024；Zhang等，2024a；Zhang等，2024b）。这些变化不仅影响颗粒的环境归宿与迁移，还影响其与共存污染物的相互作用及对生物体的界面效应（Fan等，2021；Li等，2024b）。目前关于老化TWPs的研究主要聚焦于固有性质的变化以及重金属和有机添加剂等传统污染物的释放（Li等，2025a；Li等，2025b；Li等，2025c；Liu等，2022；Zhang等，2024a；Zhang等，2024b）。尽管生态毒理学研究已扩展至微生物（Zeb等，2024），但这些普遍存在的老化颗粒是否会促进抗药性基因（ARGs）的水平转移，以及相关的生态风险仍然知之甚少。
ARGs被认为是新兴的环境污染物，已成为重大的公共卫生问题。它们的传播主要通过接合和转化等水平基因转移（HGT）机制驱动（Li等，2025a；Li等，2025b；Li等，2025c；Xu等，2025）。环境微塑料由于具有较大的比表面积和疏水性，可以形成独特的微生物微生境——即"塑料圈"，可能成为ARG转移的热点或载体（Su等，2025；Yu等，2023）。然而，迄今为止大多数研究使用的是未经老化或商品化的塑料颗粒，这并不能反映真实环境中普遍存在的老化微塑料。老化以多种方式改变TWPs的表面性质，可能影响细菌的相互作用：比表面积的增加和官能团的改变可能影响在更粗糙、更亲水表面的初始黏附和生物膜组装（Bludau等，2025；Zhang等，2025b）；可能与细胞膜发生直接化学相互作用（Liu等，2022）；而浸出的重金属和有机添加剂所诱导的亚致死胁迫可激活细菌的胁迫应答和HGT机制（Xu等，2024；Zeb等，2025）。因此，忽视老化过程的风险评估可能与环境现实存在显著偏差。这提出了两个未解决的问题：紫外老化的轮胎颗粒界面如何调控ARG的传播？其背后的微生物学机制是什么？
以往的研究已经证实，未经老化的微塑料可以促进ARG的水平转移，紫外老化会改变TWPs的物理化学性质。然而，这些证据链仍然相互脱节：尚不清楚老化仅仅是增强了相同的促进作用，还是产生了根本不同的生物途径；老化颗粒及其共释放的浸出液是独立作用还是协同作用。本研究系统性地探究了紫外老化如何将TWPs转变为功能分化的效应因子——颗粒与浸出液，并通过转录组学、生理学和表型分析阐明了它们各自及共同促进ARG接合转移的分子机制。本研究旨在提供一个机制性框架，用于理解微塑料老化这一普遍存在的环境过程如何影响抗药性传播的生态风险。
各章节摘要
TWPs的老化与表征
购买150目粒径的TWPs，供应商为都江堰灌区华艺橡胶有限公司。使用波长为395 nm（模拟太阳UVA辐射）、功率为300 W的紫外灯进行加速紫外（UV）老化处理。灯管与样品的距离固定为30 cm，以确保所有样品受照均匀。紫外灯在样品表面提供的辐照度约为42 W/m2，60天累计剂量约为
颗粒物理化学性质的变化
紫外老化显著改变了TWPs的物理化学性质。扫描电子显微镜（SEM）观察表明，随着老化进程，TWPs表面从相对光滑逐渐变为粗糙多孔。随着老化时间延长，表面颗粒数量也有所增加（图1a–e），表明材料在老化过程中发生了结构降解。比表面积分析（BET）证实，紫外老化诱导了TWPs比表面积和孔体积的随时间增加。比表面
结论
本研究揭示紫外老化使TWPs成为一种促进ARG接合转移的复合环境介质。老化过程驱动了TWPs物理结构和化学组成的显著变化。颗粒表面变得粗糙多孔，比表面积和含氧官能团增加，形成高反应性界面。同时，各种重金属离子和有机添加剂的持续浸出产生了化学上
CRediT作者贡献声明
刘晓梅：撰写——原稿，监督，方法论，概念设计。许欣悦：撰写——原稿。尹梦真：数据整理。高瑜：验证。辛钰丰：形式分析。Shakeel Ahmad：形式分析。
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益关系可能对本研究中所报道的工作产生影响。
致谢
资金支持：本研究受山东省自然科学基金青年项目[资助编号 ZR2024QD100]；微生物技术国家重点实验室开放基金项目[资助编号 M2023-06]支持。
刘晓梅|许欣悦|尹梦真|高瑜|辛钰丰|Shakeel Ahmad
