嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室研究團隊在Nature Communications 發表重要研究成果

審核發布:宣傳部 蒙麗 來源單位及審核人:獸醫學院 張展基 發布時間:2020-03-20瀏覽次數:391

  2020年3月18日,嶺南現代農業科學和技術廣東省實驗室和國家獸醫耐藥性風險評估實驗室劉雅紅教授團隊在Nature子刊Nature Communications(IF=11.878)以Article在線發表了題為“Environmental remodeling of human gut microbiota and antibiotic resistome in livestock farms”(https://www.nature.com/articles/s41467-020-15222-y)的研究論文。該研究報道了實習學生的腸道菌群和耐藥基因組受到居住環境的影響,人體和環境間存在廣泛的菌株和基因交換,環境對人腸道菌群的影響可能持續4-6個月。該研究表明,人類生活環境的變化可以持續塑造人體腸道菌群和耐藥基因組。這是劉雅紅教授團隊近年來繼在Nature Microbiology等微生物Top雜志發表抗生素耐藥性領域多篇高水平論文后(Nature Microbiology,2016;Trends in Microbiology,2018;Nature Microbiology,2019)的又一重要研究成果。

  

  生物圈中的微生物種類眾多,其分布無處不在。同樣,人類也擁有復雜的微生物群落。人體胃腸道是一個開放的生態系統,通過直接或者間接的方式,人體能夠從外部環境中(例如食物、水、土壤和動物)中獲取微生物。反過來,人體也不斷釋放自身的微生物進入外部環境。但是,環境與人類腸道菌群之間微生物交換的程度和持續時間仍未得到很好的理解。養殖環境中富集大量的微生物,往往成為菌群和耐藥基因交換的熱點地區。最近,以劉雅紅教授為首的抗生素耐藥性研究團隊就從中國的養殖場發現了tet(X4),首次報道了針對最后一道防線藥物替加環素耐藥的新基因(Nature Microbiology,2019)。這些耐藥菌和耐藥基因可以通過被污染的肉、灰塵、糞便或者廢水而傳播到人類,從而影響人體健康。劉雅紅教授團隊通過整合16s rRNA測序、宏基因組、培養組等技術,發現豬場的職業暴露會影響人的腸道微生物組,從而導致潛在動物病原菌和抗生素耐藥基因在腸道內的富集。比較學生與豬場工人及豬場環境的宏基因組樣本,發現在學生、工人和環境間普遍存在菌株和耐藥基因交換。通過動態貝葉斯網絡建模預測,觀察到學生腸道菌群的變化會在返回學校后4-6個月的時間內部分逆轉,但是部分耐藥基因仍然會存留在人體腸道。近年來,隨著下一代測序技術的突飛猛進,通過與傳統技術相結合,在解析未知的科學問題上迸發出巨大的生命力。

  華南農業大學是本論文的第一完成單位,獸醫學院孫堅教授、廖曉萍教授、美國華盛頓大學圣路易斯醫學院的Alaric W. D’Souza、Manish Boolchandani以及深圳倍森基因科技有限公司的李勝輝研究員為本研究論文共同第一作者,美國華盛頓大學圣路易斯醫學院Gautam Dantas教授和華南農業大學獸醫學院劉雅紅教授為本論文的共同通訊作者。相關研究獲得了“十三五”國家重點研發計劃(項目編號:2016YFD0501300)、教育部“創新團隊發展計劃”(項目編號:IRT_17R39)和高等學校學科創新引智計劃(項目編號:D20008)等的資助。

 

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