畜牧业是全球抗生素使用的主要领域,这使得养殖场成为抗生素抗性基因(ARGs)的重要储存库。2025年4月谷洁教授、James M. Tiedje院士、钱勋教授队在PNAS上发表了题目为Exposure and health risks of livestock air resistomes的研究成果。研究系统评估了猪场和鸡场空气抗生素抗性组的人体暴露风险,并比较了中国与欧洲养殖场的空气抗性组特征。研究发现,养殖场空气中ARGs高度富集,单个细菌携带的ARGs数量是城市空气的7倍,养殖场工作人员每日吸入的ARGs量相当于城市居民数年的累计暴露量。此外,养殖场空气中检测到mcr-1tetX等关键ARGs,且ARGs与可移动遗传元件高度相关,接合转移实验进一步证实其具有跨菌门转移能力。研究表明,养殖场空气抗性组风险显著高于医院、污水处理厂、动物粪便等传统ARGs热点环境。值得注意的是,中国养殖场空气抗性组的多样性、丰度和风险评分均显著高于长期限制抗生素使用的欧洲养殖场。该项研究为揭示养殖场空气ARGs的健康风险提供了重要证据,并强调抗生素合理使用在控制抗生素耐药性传播中的关键地位。

图1 中国与欧洲畜禽养殖场与城市空气抗生素抗性基因(ARGs)分布

PNAS|畜禽养殖场空气抗生素抗性组的人群暴露及健康风险

图2 禽养殖场空气微生物组与抗生素抗性组的群落结构特征与来源解析

图3 畜禽养殖场空气中的抗生素抗性基因(ARGs)宿主

图4 基于中国畜禽养殖场空气耐药菌分离株宏基因组组装基因组(MAGs)和基因组中抗生素抗性基因(ARGs)-毒力因子的共现系统进化树
图5 畜禽养殖场空气抗生素抗性组的迁移扩散
图6 畜禽养殖场空气抗生素抗性组的人群暴露评估与风险预测
文章链接https:///10.1073/pnas.2403866122