image: (左上)不同类型抗生素耐药基因在不同收入水平国家城市环境样本中的丰度。（左下）不同国家城市环境中抗生素耐药基因转移风险。（右上1）不同城市环境中所富集的高度可转移的耐药类别。（右上2）抗性基因与不同类型生物合成基因簇共现关系。绿色节点表示生物合成基因簇类别，橙色节点为耐药类别。（右下）含抗性基因的合成NRPS和Terpene类生物分子的生物合成基因簇之间的系统发育关系。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《中国科学：生命科学（英文）》在线发表了华东师范大学石铁流教授团队以及威尔康奈尔医学院Christopher E Mason教授团队的联合研究成果。研究团队利用采集自全球60个城市的近5000例宏基因组样本，对城市环境微生物的抗生素耐药性进行了深入研究，绘制了更全面的全球城市环境抗性基因景观。
研究人员通过比较揭示了城市环境微生物的抗生素耐药性具有显著的区域特异性，而且环境中微生物的耐药性与抗生素的消费量呈显著正相关。此外，研究还发现地方的社会经济发展水平与城市环境的抗药性密切相关，经济欠发达区域面临更严重的微生物耐药性威胁。研究通过整合耐药基因及可移动元件信息，结果表明东亚国家的城市环境中存在着最大的抗生素耐药基因转移风险。最后，基于微生物的自我防御机制，研究人员重点分析了包含抗性基因的次级代谢产物基因簇。结果表明城市环境中蕴藏了巨大的新型抗生素的合成潜力，且不同国家环境中微生物的抗生素合成潜力也具有区域特异性。
这项研究的成果不仅提升了我们对城市环境微生物的理解，也为我们在抗生素耐药性监测方面提供了新的研究方向。此外，该研究为应对病原微生物的耐药性威胁的新型抗生素开发提供了新的视角和思路，对于未来抗生素的研发具有重要的指导意义。
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Landscape of global urban environmental resistome and its association with local socioeconomic and medical status
https://doi.org/10.1007/s11427-023-2504-1
Journal
Science China Life Sciences