北京时间8月25日晚,中国体育彩票大学公共卫生学院、上海市重大传染病和生物安全研究院粟硕教授团队联合中国科学院微生物研究所等多家单位,在国际学术期刊《细胞》(Cell)发表题为“Extensive cross-species transmission of pathogens and antibiotic resistance genes in mammals neglected by public health surveillance(公共卫生监测忽视的哺乳动物中病原体及抗生素耐药基因的广泛跨物种传播)”的研究论文。
哺乳动物不仅包括人类,还涵盖伴侣动物、家畜以及野生哺乳动物等,构成了多样而复杂的宿主体系。这些宿主体内,特别是消化道中,存在着高度复杂且庞大的微生物群落,包括细菌、病毒、真菌等。多数微生物与宿主呈共生或中性关系,在营养代谢、免疫调控和生态稳定性方面发挥关键作用,整体上被称为“微生物组”,构成了宿主重要的内部生态系统。
因此,“哺乳动物微生物组”是指不同哺乳动物宿主体内全部微生物群落的总和。其中部分微生物及其功能元件(如ARGs)能够在不同宿主间发生跨物种传播。所谓“跨物种传播”,通常是指微生物从一种宿主物种传播至另一宿主物种,并在新宿主中适应或持续存在的过程,这一现象对于理解微生物的病原生态学及其公共卫生意义至关重要。
这项研究就像是给这个巨大而隐秘的微生物世界绘制了一张前所未有的“地图”,首次系统解析了大量此前未知的哺乳动物微生物组多样性,并绘制了临床重要ARGs的跨宿主共享网络,拓展了人类对于微生物组成和多样性的认知边界和深度,并为微生物源疾病和抗生素耐药性防控提供重要理论基础。
本研究构建的综合多组学高分辨率微生物组解析框架及ARG与MGE高精度注释体系,首次实现了对哺乳动物微生物组中低丰度及新型微生物的精确鉴定,以及对病原菌株和临床重要ARGs跨宿主传播路径的高精度追踪。该框架深度整合了自有高深度多组学测序数据及公共数据库资源,构建起跨尺度、多维度的微生物组与抗性组解析体系,实现复杂的微生物和ARGs跨宿主网络的高精度可追踪分析。未来,这一基于多学科前沿技术交叉的强大框架可应用于探索人类对微生物的认知边界和深度,系统监测新发病原体、预测重要耐药性扩散趋势,为制定精准、高效的公共卫生防控策略提供核心技术支撑。
来源:公共卫生学院、医学宣传部
文/石宇旗、孙芯芸