发布时间:2024.12.06

国家重点研发计划“健康一体化框架下跨环境介质中抗生素耐药性的产生与传播机制、风险评估及阻控策略研究”项目成果交流会举办

近日,我院组织召开国家重点研发计划“健康一体化框架下跨环境介质中抗生素耐药性的产生与传播机制、风险评估及阻控策略研究”项目成果交流会。交流会由环境与生态研究院李炳副教授主持,包括德国德累斯顿工业大学托马斯·贝伦东克(Thomas U. Berendonk)教授等在内的20余名国内外专家学者参会。

该重点研发项目于2022年10月正式立项,由环境与生态研究院李炳副教授牵头,德累斯顿工业大学、华南农业大学、中山大学、南方科技大学以及深圳市人民医院等多家单位联合实施,旨在汇聚国内外顶尖科研力量,共同应对“抗生素耐药性”这一全球性挑战。

近两年来,项目组在中国科学技术交流中心等多家部门的大力支持下,根据项目任务书有序扎实推进研究,取得了多项有重要价值的创新性成果。交流会上,12名项目团队核心成员,包括李炳(中方项目负责人)、托马斯·贝伦东克(德方项目负责人)、乌利·克吕姆珀(Uli Klümper)、于洋、周凯、杨颖、夏雨、徐婷婷、黄锦、颜玉玺、郭乃溶、尹若溪分别汇报了所属课题的研究进展与成果。   

李炳、托马斯·贝伦东克、乌利·克吕姆珀、黄锦作报告(从左至右,从上到下)

李炳分享了其团队应用宏基因组方法在“健康一体化”框架下对耐药基因赋存、产生与传播领域系统研究的最新成果。研究发现:环境中的氟喹诺酮类药物残留能迅速诱导耐药性产生,且可稳定遗传;鉴定出可对氯霉素类抗生素产生耐药的capO新型抗性基因,并全面解析了其耐药机制;此外,发现抗生素生产废水处理场景下噬菌体对ARGs的水平基因转移贡献有限。上述发现为理解抗生素耐药性的传播和控制提供了重要见解。

托马斯·贝伦东克的最新研究发现,污水处理厂排放的污水对河流微生物组和抗性基因(ARGs)赋存水平有显著影响,但鱼类肠道的微生物组和ARGs丰度并未受到污水排放的影响。此外,研究还揭示了全球地下水中ARGs的分布规律,为大尺度水环境中抗生素耐药性的系统性监测提供了基线数据。

乌利·克吕姆珀介绍了一种新方法——应用微滴式数字PCR (ddPCR)鉴定抗性基因的移动潜力。该方法能够检测抗性基因与移动遗传元件在细菌胞内的共存,从而预测其在细菌间转移的风险。其研究表明,ddPCR是一种高效、成本效益高的工具,可以同时评估ARG的丰度和移动性,为未来抗生素耐药性的风险评估提供了技术支持。

清华大学深圳国际研究生院博士黄锦探讨了畜禽废水中的抗生素与重金属残留驱动抗生素耐药性产生与传播的主要规律。研究发现重金属对抗生素抗性基因( ARGs )的赋存与增殖影响大于抗生素,并揭示了多种移动遗传元件在 ARGs 传播中的潜在作用与贡献。

   

周凯、徐婷婷、夏雨、颜玉玺作报告(从左至右,从上到下)

深圳市人民医院周凯副教授介绍了其团队关于追踪耐药基因在污水体系传播规律与机制方面的工作。研究结果靶定部分高丰度质粒和噬菌体在介导耐药基因从医院污水扩散到城市污水过程中发挥重要作用,且发现一些社区流行病原体通过摄取耐药基因有形成高危耐药克隆的风险。

深圳市人民医院徐婷婷介绍了新型头孢复方制剂头孢他啶-阿维巴坦(CZA)的耐药研究成果,团队成功分离并鉴定出耐CZA的菌株Ec73552,以及一种新型耐CZA的β-内酰胺酶CMY-192。研究发现CMY-192酶已在多种宿主细菌和不同环境中广泛传播,这一发现对于理解耐药性在全球范围内的传播具有重要意义。

南方科技大学夏雨副教授介绍了应用Nanopore选择性测序技术富集环境微生物组中稀有物种的新方法。该选择性测序技术可大幅提高稀有物种的基因组覆盖率,有助于环境致病菌的检测及溯源。研究还涉及多重PCR结合MinION测序的快速病原体检测技术,及其对军团菌在医院室内不同环境介质间转移过程追踪中的应用。

南方科技大学2021级博士生颜玉玺应用纳米孔选择性测序的新方法,深入研究了生物废水处理系统中的共轭质粒组。研究发现活性污泥中独特的质粒多样性与细菌基因组高度相似,揭示了质粒与基因组交换ARGs的高概率,为理解微生物群落中通过质粒传播ARGs提供了新见解。

   

杨颖、郭乃溶、于洋、尹若溪作报告(从左至右,从上到下)

中山大学杨颖副教授介绍了利用超滤-磁性珠法成功检测河流水中的抗生素抗性基因的最新研究成果,通过优化材料制备以及胞外DNA提取方法,有效提高了胞外DNA的回收效率。将该方法应用于珠江水系,发现人类活动是胞内抗性基因传播的主要驱动力,该方法为评估水环境中抗生素抗性基因(ARGs)的污染提供了新工具。

中山大学2022级博士生郭乃溶介绍了最新研究结果,揭示了珠江口不同深度水体中抗生素抗性基因(ARGs)的传播规律。结果显示,珠江口表层与底层海水中ARGs存在显著差异,且与环境参数如pH值和营养盐有显著相关性。该项研究为理解ARGs在河口及近海环境中的环境归趋提供了重要见解。

华南农业大学于洋副教授的最新研究中深入探讨了壳寡糖(COS)在促进质粒接合转移方面的显著效果。该研究验证了COS不仅能够增强细胞间的接触、增加膜的通透性,还能促进外膜囊泡的分泌,为质粒共轭提供了必需的能量,从而有效促进了抗生素质粒的共轭转移。

华南农业大学2023级硕士生尹若溪全面介绍了于洋老师课题组在人类、动物和环境样本中抗菌药耐药性流行病学研究的最新进展。该研究聚焦于惠州医院的流行病学数据与广东省候鸟的流行病学相关性分析,揭示了抗菌药耐药基因(ARGs)在不同菌株间的高表达,以及它们通过环境和动物的长期持续传播能力。

 

与会专家学者合影

论坛最后与会学者一致认为:抗生素耐药性问题依然是最为严峻的全球性危机之一,需要继续开展密切的国际科研合作来共同应对,同时也呼吁更多的科研人员、政策制定者和公众参与到这一全球性问题中来,共同寻找解决方案。

参观环境与生态研究院实验室

交流会后,李炳带领与会专家学者参观了环境与生态研究院已建成的实验室平台,介绍了实验室中的多种大型仪器设备以及其在环境抗生素耐药性研究中的关键作用。参观过程中,与会专家们与实验室的主管老师进行了互动交流,对实验室的建设表示肯定与赞赏。



文:陈子涵、范奕萱、王中煜、余泽晖、赵琳

编辑:戴雨静

审核:陈超群