文章信息
第一作者：王强 副教授
亮点
• 建立噬菌体群和多重耐药菌群的共培养体系，从群体水平研究噬菌体在基因水平转移中的作用。
• 与多重耐药菌群共培养后，噬菌体中耐药基因丰度显著增加。
• 证实了噬菌体可显著促进细菌向胞外释放ARG和质粒。
• 多重耐药菌群中ARG的主要传播机制并非接合转移。
研究进展
基因水平转移（HGT）是促进抗生素耐药基因（ARGs）和抗生素耐药细菌（ARB）传播的主要机制，主要包括转导、转化、接合等方式。近年来，研究更多关注接合转移，而对转导和转化的研究相对较少。转导是一种由噬菌体介导的水平基因转移形式，噬菌体是感染细菌的病毒，在生态系统中发挥着重要作用，并因其参与ARGs的水平转移而受到关注。然而，噬菌体在水平基因转移和抗生素耐药基因传播中的具体作用尚不完全明确。目前，噬菌体的真实宿主范围难以确定，噬菌体携带的ARGs是否能有效转移至其他物种需要进一步评估。此外，由于大多数细菌无法培养，噬菌体的培养也较为困难，只有少数噬菌体被分离和鉴定，这可能无法充分代表环境中种类丰富的噬菌体在水平基因转移中的实际贡献。除了转导，噬菌体在自然转化中可能也发挥着重要作用。当宿主细菌裂解时，噬菌体将宿主DNA释放到周围环境中，为自然转化提供了必需的细胞外DNA，而其它细菌再通过自然转化捕获这些DNA。在海洋环境中，10-50%的细菌死亡被证实与噬菌体有关，噬菌体裂解释放的DNA是细胞外DNA的重要来源。质粒、基因岛和ARGs被释放到环境中后，可通过自然转化被其他细菌获取，进而促进耐药性扩散。自然转化可以在无关的类群之间实现基因转移，并能介导较大DNA片段的转移。噬菌体介导的细菌裂解在细胞外DNA释放中的具体贡献并未被评估，因此难以准确评估噬菌体对ARGs水平转移的影响。
综上所述，本研究首次通过多样化的噬菌体和细菌共培养体系，揭示了噬菌体在ARGs传播中的作用。噬菌体不仅能够通过转导有效促进多重耐药细菌间ARGs的传播，还能增加胞外DNA中ARGs的浓度。此外，接合转移在细菌耐药性传播中的贡献可能并不像通常认为的那么高，而噬菌体在转导和转化中发挥着重要作用，其在ARGs水平转移中的作用应当给予更多的关注。
作者介绍
杨清香，博士，河南师范大学生命科学学院教授，博士生导师，担任国际Biochemical Engineering Journal期刊编委，河南省农业微生物生态与技术国际联合实验室主任，中原科技创新领军人才，国家现代农业产业体系中药材体系岗位科学家，中国生态学会微生物生态专业委员会委员。主持国家自然科学基金河南省联合基金重点项目1项，国家重点研发计划课题1项、国家自然基金面上项目5项，发表学术论文160余篇，其中在SCI一区、二区发表论文50余篇。长期从事环境微生物与重金属、有机污染物之间的相互作用研究。
王强，博士，河南师范大学生命科学学院副教授，硕士生导师，担任Food & Medicine Homology期刊编委，中国中药协会中药生物工程专委会委员，近年来，主持河南省科技攻关项目、企业横向项目多项，以第一作者发表学术论文SCI一区、二区论文6篇。长期从事环境中微生物群落结构的演化机制、新型污染物的传播与控制、噬菌体在生态系统中的作用机制等方面的研究。
| 1.【直播】 | 9.【院士】 |
| 2.【视频】 | 10.【综述】 |
| 3.【健康&毒理】 | 11.【写作】 |
| 4.【水】 | 12.【Nature】 |
| 5.【气】 | 13.【Science】 |
| 6.【土】 | 14.【WR】 |
| 7.【固废】 | 15.【EST】 |
| 8.【生态】 | 16.【JHM】 |
