抗生素抗性基因(ARGs)在环境中的迁移扩散对人类的健康安全造成威胁。环境中存在大量胞外DNA,在这些DNA中携带的ARGs会通过转化的方式水平转移至人类病原菌中。然而,学界尚不清楚ARGs从环境到临床病原菌的传播轨迹以及ARGs传播风险。干热灭菌烘箱 基于此,中国科学院城市环境研究所研究员崔丽利用单细胞拉曼光谱,结合重水逆向标记技术,实现了对胞外ARGs从土壤到临床病原菌转化过程的研究。在抗生素作用下,氘标抗性菌具有高代谢活性,可在一小时内将体内的氘完全代谢,即在拉曼光谱下,抗性菌的拉曼C-D峰由高到消失。通过这一表型特征,研究人员快速鉴别出敏感型的受体菌与耐药型的抗性基因结合子,通过计算结合子在总菌中的比例,可评估抗性基因的传播能力并定量其风险。研究人员进一步将上述方法运用至土壤胞外DNA中,对五类ARGs的转化能力进行检测,发现氨苄青霉素类ARGs的传播风险大于头孢拉定类及环丙沙星类干热灭菌烘箱 ,美罗培南类和万古霉素类ARGs的传播风险最小。该方法针对可转移的胞外ARGs进行了鉴定和风险评估,为预防高风险ARGs的传播提供了新指导。
相关研究成果以Phenotypic Tracking of Antibiotic Resistance Spread via Transformation from Environment to Clinic by Reverse D2O Single- Cell Raman Probing为题,发表在Analytical Chemistry上,城市环境所博士研究生李弘哲为论文第一作者,崔丽为论文通讯作者。