发表期刊:Microbiome 影响因子:15.5 发表时间:2023.10 样本类型:粪便+拭子
研究背景
伴侣动物与人类关系密切,有益于身心健康。然而,动物携带的抗生素耐药性及其对主人和环境的影响仍不清楚。文章通过宏基因组分析比较了猫、人类及其生活环境的抗生素抗性基因(ARG)谱,以确定猫和人类肠道中的核心ARG,并探讨猫通过环境对人类肠道中ARG的潜在影响。
实验设计思路
实验设计概述示意图
研究结果
1、猫和人肠道中ARG的比较
研究显示,猫和人的ARG谱存在显著差异,且猫的ARG多样性和丰度均高于人(图1B-E)。猫肠道中的核心ARG为四环素、氨基糖苷类和MLS抗性基因,人肠道中的核心ARG为四环素、MLS和多重耐药性基因(图1F-G)。猫主人和非猫主人的ARG丰度无显著差异,但猫主人的APH(2'')-Ⅱa和ACC(6')-Im的丰度高于非猫主人(图1H-I)。
图1 猫肠道与人类肠道抗性组的比较
2、猫存在向主人及生活环境传播耐药性的风险
研究显示,猫和人的肠道宏基因组数据中的细菌移动遗传元件(MGEs)组成存在显著差异,人肠道中的MGEs丰度显著高于猫(图2A-B)。人肠道中的VFs(Virulence factor,毒力因子)丰度也显著高于猫肠道。与病原菌移动相关的ARGs的丰度在猫主人和非猫主人间没有显著差异,但猫主人的肠道的抗性风险得分明显更高(图2C-H)。
3、ARG的宿主组成特征和水平转移风险
猫和人的肠道菌群组成差异显著,猫以放线菌门和厚壁菌门为主,人以厚壁菌门和拟杆菌门为主。猫肠道中的双歧杆菌的丰度较高,且可能会影响人类肠道的微生物组成,其中可能包括ARG宿主(图3A-B)。通过共线性分析发现猫和人在肠杆菌科有一个共同宿主,与多个ARG显著正相关(图3C-D)。
图4 猫肠道中 MAG 携带的 ARG 数量
研究结论
研究表明,猫可能通过塑造生活环境中的耐药组来影响人类肠道中某些ARG的组成,强调了伴侣动物环境健康的重要性。文章通过宏基因组测序比较了猫、人类及其生活环境中的ARG特征,探究了猫对人类肠道中ARG的潜在影响。少数ARG宿主可能通过气溶胶吸入进入人体,而与猫的直接接触是主要途径。这些ARGs随后通过水平基因转移在肠道中重新定位,形成主人的抗性。
图6 猫对人类肠道和生活环境形成的抗药性
参考文献
Yang Y,et al. Pet cats may shape the antibiotic resistome of their owner's gut and living environment. Microbiome. 2023.
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