對全球抗菌藥物耐藥(AMR)的關鍵步驟是有效和準確的監測,這是世界衛生組織強調的目標。但是,目前耐藥監測主要依賴于相對少量臨床分離菌株的自愿被動報告,并且往往是滯后的,此外有的國家也并未參與監測。
Hendriksen等利用宏基因組技術對來自7個區域60個國家74個城市79個地點的未經處理污水進行耐藥組(resistome)分析,展示該補充監測方法的潛在應用價值。基因序列(每個樣本的平均值為1.2億個)分析發現,AMR基因的平均水平為0.03%。研究人員通過在8個地點分別獲取不同日期的樣本,證明了地點內的高度可重復性。不同國家的樣本比較結果表明,“一個大城市抽取的單個樣本可代表該國家總體AMR水平。”在1 546個菌屬樣本中,許多細菌來自糞便,但其他菌屬的存在提示其來源于環境,可能來自下水道。此外,與雞、豬或小鼠糞便中的微生物組相比,這些城市污水樣本更接近人類糞便微生物組。
AMR基因豐度因不同地點和不同洲而異,非洲最高。巴西為各個國家中最高。大洋洲的AMR基因豐度最低。研究人員共檢測到408個基因組中的1 625個AMR基因,其中包括CTX-M、NDM、mcr和optrA等新發現的基因。其中豐度最高的基因是編碼大環內酯類、四環素類、氨基糖苷類、β 內酰胺類和磺胺類藥物耐藥的抗性基因。大多數歐洲和北美樣本含有豐富的大環內酯類抗性基因,非洲和亞洲樣本含有相對豐富的磺胺和酚類抗性基因。15個AMR基因占據了50%以上的AMR總豐 度。
盡管該模型發現總抗菌藥物使用量對不同AMR基因種類的豐度無顯著影響,但隨著同類抗菌藥物使用量的增加,編碼對該類抗菌藥物耐藥的抗性基因的豐度顯著增加。……