Time-resolved spread of antibiotic resistance genes in highly polluted air

Ting Zhang ,Xinyue Li ,Minfei Wang ,Haoxuan Chen ,Ying Yang ,Qing-lin Chen ,Maosheng Yao

DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.006

Environment International (IF=7.297)

研究背景

这项工作旨在研究抗性基因（ARG）及其相应的亚型细菌宿主在高度污染的空气中的时间分辨空气传播。研究强调了一个严重的，但以前未被证实的公共卫生威胁时间分辨的空中传播带来的ARGs。

方法

本研究以69份空气样本为研究对象，分析了在23种不同PM2.5污染水平下，ARGs在空气中的时间分辨扩散。对采集空气样本用qPCR（Wcgene Biotech, Shanghai，上海启因生物）对空气中的抗性基因进行定量分析，从而检测出空气中ARGS的丰度；对空气中的细菌平板培养后测序，以此分析空气细菌对ARG亚型的影响。

研究结果

1.   在不同的PM2.5污染水平下，空气中的ARG和亚型随时间广泛传播。

图1表明，空气污染过程可能会影响空气中的ARG，因此在高PM2.5污染事件期间呈现出一种时间依赖的微生物暴露风险。

图2说明在高PM2.5污染事件期间，NDM-1基因丰度的增加意味着空气中该基因的一个非常不同的来源，因此在进一步转移到人类病原体的情况下，会对公众健康造成严重威胁。

图3显示在不同的PM2.5水平下，inti1和tnpa随时间变化很大。这些结果表明，在不同的PM2.5污染水平下，可能发生不同的细菌活动。

图4所示的基因共现分析显示，与2月样本相比，3月样本中涉及tnpA和intl1的基因网络更复杂。气象数据的差异可能在观察到的这两种不同污染事件的ARG模式差异中发挥作用。

图1. 在相对较低的PM2.5污染事件(14–93 μg/m3)中相对ARG丰度(A)和亚型(B)。( A