近日，资环学院谷洁/钱勋教授团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“Exposure and health risks of livestock air resistomes”的研究论文。资环学院孙薇副教授、硕士毕业生王珺为论文共同第一作者，谷洁教授、James Tiedje院士和钱勋教授为论文通讯作者。西安交通大学第二附属医院、美国密歇根州立大学为论文合作单位。研究阐明了养殖场空气介导的ARGs的暴露和健康风险，揭示了抗生素管理在缓解抗生素抗性传播方面的积极影响。

每年约 495 万人死于抗生素抗性相关疾病，抗生素抗性基因（ARGs）的快速传播已成为全球重大公共健康危机。养殖业消耗了全球 70%以上的抗生素，加之病原菌与人类共生菌的共存，使得养殖环境尤为令人担忧。养殖场空气中微生物携带的ARGs易在区域范围内传播，是养殖场工人和周边居民的直接暴露途径。研究通过样品采集和大规模数据分析，整合了宏基因组学、全基因组学、耐药菌分离培养和接合转移试验，全面评估了空气耐药基因的暴露和健康风险，解析了抗生素管理对于养殖业抗生素风险的作用。

研究发现养殖场空气的ARGs主要来源于畜禽粪便的跨介质传播，该过程富集了高健康风险ARGs。养殖场空气中检测到多种编码最后一线抗生素抗性的基因，其中 tetX  变体在中国和欧洲的养殖场中都很普遍。接合转移试验证实了养殖场ARGs具有向人类致病菌的转移能力。养殖场空气ARGs的健康风险显著高于医院、污水、粪便等公认的ARGs热点区域。养殖场工人每天吸入的ARGs相当于城市居民数年的吸入量，周边居民也受到数倍于城市居民的吸入暴露量。

越来越多的国家正在考虑养殖业抗生素限制政策，以遏制ARGs传播。阐明抗生素管理对ARGs健康风险的影响，对于制定遏制抗生素耐药性的政策至关重要。研究以长期限制动物养殖抗生素使用的欧洲养殖场为基准，与近期实施了养殖抗生素使用限制的中国养殖场进行了比较。结果表明，长期限制抗生素使用可以显著降低养殖场空气耐药组的多样性、丰富度和风险评分，强调了合理限制养殖抗生素使用对于“同一个健康”倡议的积极效应。

该项研究是我校“旱区土壤微生物生态和土地可持续生产力交叉学科研究中心”暨“资源生物学海外院士工作站”的又一项国际合作成果，得到了学校人才队伍建设专项经费和学科建设专项经费，国家自然科学基金（42277412和42207463）、陕西省科技创新团队项目（ 2024RS-CXTD-68）和旱区土壤微生物与土壤健康引智基地（B23036）的联合资助。

西北农林科技大学“旱区土壤微生物生态和土地可持续生产力交叉学科研究中心”暨“资源生物学海外院士工作站”于2019年7月成立，美国科学院院士James Tiedje为中心主任。中心旨在围绕土壤微生物组与粮食生产、环境保护和人类健康，探索微生物领域未知世界，为解决人类面临的农业、环境、健康等重大问题提供新的思路和途径。

文章链接：https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2403866122