抗生素的广泛使用不仅增强了病原微生物的耐药性，也促进了抗生素抗性基因（ARGs）通过水平基因转移（HGT）在物种间传播。然而，这种效应对人体共生微生物组的影响尚不明晰。2023年3月，韩国中央大学Chang-Jun Cha、英国厄勒姆研究所Christopher Quince团队在nature communications上发表了题目为Population-level impacts of antibiotic usage on the human gut microbiome的研究成果。基于对8972个宏基因组的大规模分析，研究聚焦3096名健康人群（未使用抗生素）的肠道微生物组，发现在横跨三大洲的十个国家中，ARG总丰度、多样性与人均抗生素使用率存在显著相关性（中国样本呈现显著异常）。通过构建154,723个人源宏基因组组装基因组（MAGs）数据库，研究揭示ARG丰度的相关性主要由病原菌与共生菌共享的可移动ARGs驱动，这些基因集中于MAGs-ARGs网络的核心枢纽区。研究发现，人类肠道ARG谱可分为两种耐药型：其中低频耐药型具有更高ARG总丰度，与特定耐药类别相关，且其基因多来源于ARG网络外围的变形菌门物种特异性基因。

图1 研究生物信息学分析流程概览图

nature communications｜抗生素使用对人类肠道微生物组的群体尺度影响

图2 基于国家尺度的健康成人肠道抗生素抗性基因（ARGs）多样性/丰度与抗生素消费率的相关性分析

图3 全球成人肠道抗性组图谱呈现双簇分布格局

图4 两种耐药型中抗生素抗性基因（ARG）家族的系统发育树分布格局
图5 多物种来源抗生素抗性基因（ARGs）丰度中位数与抗生素消费率的关联分析
图6 短期抗生素消费对耐药组构型及抗生素抗性基因（ARGs）总丰度的动态影响机制
图7 基于粪便宏基因组组装基因组的抗生素抗性基因（ARG）簇与物种级基因组箱的二分网络分析
文章链接：https://www./articles/s41467-023-36633-7