近日,揚州大學李瑞超教授在《Nature Communications》期刊上發(fā)表題為“Cyromazine accelerates the dissemination of antimicrobial resistance genes by promoting the conjugative transfer of the SXT integrative conjugative element”的研究論文。該研究系統(tǒng)揭示了獸藥環(huán)丙氨嗪通過促進整合接合元件的水平轉移,從而加速抗菌藥耐藥基因傳播的分子機制,為養(yǎng)殖環(huán)節(jié)獸藥科學使用及生物安全防控提供了新的理論依據(jù)。獸醫(yī)學院博士研究生王翠月為論文第一作者,李瑞超教授為通訊作者。
抗微生物藥物耐藥性是全球公共衛(wèi)生與生物安全的重大挑戰(zhàn)。動物源耐藥菌及耐藥基因可經(jīng)養(yǎng)殖、糞污排放等途徑擴散,對動物性食品安全和公眾健康構成威脅。前期研究顯示,SXT整合接合元件在畜禽源細菌中廣泛分布,可攜帶多種高風險耐藥基因進行跨細菌宿主傳播。因此,闡明外源因素對SXT整合接合元件水平傳播的調控機制,對揭示耐藥基因擴散規(guī)律和生物安全風險防控具有重要意義。
該研究通過構建環(huán)境模擬體系,系統(tǒng)評估了環(huán)丙氨嗪這一重要獸用非抗菌藥對SXT整合接合元件介導耐藥基因傳播的影響。研究發(fā)現(xiàn),環(huán)丙氨嗪顯著促進SXT整合接合元件在細菌之間的接合轉移,且這一促進作用不僅存在于同種細菌之間,也可發(fā)生于不同種細菌之間。與此同時,在環(huán)境微生物群落中,環(huán)丙氨嗪不僅顯著促進了SXT整合接合元件的傳播,還重塑了接合子群落結構,提示其可能在養(yǎng)殖環(huán)境中持續(xù)驅動耐藥基因擴散,并增加耐藥基因沿“養(yǎng)殖-環(huán)境-食品”鏈條傳播的潛在風險。研究表明,環(huán)丙氨嗪可誘導細胞內活性氧積累,激活SOS應激反應,從而促進SXT整合接合元件從宿主染色體上的切除,并形成可轉移的環(huán)狀中間體,為其后續(xù)接合轉移提供前提條件。
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