岭南现代农业科学与技术广东省实验室研究团队在Nature Communications 发表重要研究成果

  2020年3月18日，岭南现代农业科学和技术广东省实验室和国家兽医耐药性风险评估实验室刘雅红教授团队在Nature子刊Nature Communications（IF=11.878）以Article在线发表了题为“Environmental remodeling of human gut microbiota and antibiotic resistome in livestock farms”（https://www.nature.com/articles/s41467-020-15222-y）的研究论文。该研究报道了实习学生的肠道菌群和耐药基因组受到居住环境的影响，人体和环境间存在广泛的菌株和基因交换，环境对人肠道菌群的影响可能持续4-6个月。该研究表明，人类生活环境的变化可以持续塑造人体肠道菌群和耐药基因组。这是刘雅红教授团队近年来继在Nature Microbiology等微生物Top杂志发表抗生素耐药性领域多篇高水平论文后（Nature Microbiology，2016；Trends in Microbiology，2018；Nature Microbiology，2019）的又一重要研究成果。

　　生物圈中的微生物种类众多，其分布无处不在。同样，人类也拥有复杂的微生物群落。人体胃肠道是一个开放的生态系统，通过直接或者间接的方式，人体能够从外部环境中（例如食物、水、土壤和动物）中获取微生物。反过来，人体也不断释放自身的微生物进入外部环境。但是，环境与人类肠道菌群之间微生物交换的程度和持续时间仍未得到很好的理解。养殖环境中富集大量的微生物，往往成为菌群和耐药基因交换的热点地区。最近，以刘雅红教授为首的抗生素耐药性研究团队就从中国的养殖场发现了tet（X4），首次报道了针对最后一道防线药物替加环素耐药的新基因（Nature Microbiology，2019）。这些耐药菌和耐药基因可以通过被污染的肉、灰尘、粪便或者废水而传播到人类，从而影响人体健康。刘雅红教授团队通过整合16s rRNA测序、宏基因组、培养组等技术，发现猪场的职业暴露会影响人的肠道微生物组，从而导致潜在动物病原菌和抗生素耐药基因在肠道内的富集。比较学生与猪场工人及猪场环境的宏基因组样本，发现在学生、工人和环境间普遍存在菌株和耐药基因交换。通过动态贝叶斯网络建模预测，观察到学生肠道菌群的变化会在返回学校后4-6个月的时间内部分逆转，但是部分耐药基因仍然会存留在人体肠道。近年来，随着下一代测序技术的突飞猛进，通过与传统技术相结合，在解析未知的科学问题上迸发出巨大的生命力。

　　华南农业大学是本论文的第一完成单位，兽医学院孙坚教授、廖晓萍教授、美国华盛顿大学圣路易斯医学院的Alaric W. D’Souza、Manish Boolchandani以及深圳倍森基因科技有限公司的李胜辉研究员为本研究论文共同第一作者，美国华盛顿大学圣路易斯医学院Gautam Dantas教授和华南农业大学兽医学院刘雅红教授为本论文的共同通讯作者。相关研究获得了“十三五”国家重点研发计划（项目编号：2016YFD0501300）、教育部“创新团队发展计划”（项目编号：IRT_17R39）和高等学校学科创新引智计划（项目编号：D20008）等的资助。