抗生素耐药基因质粒的适应性代价研究

作     者：徐燕星 程浩 胡小婕 秦超 高彦征 XU YanXing;CHENG Hao;HU XiaoJie;QIN Chao;GAO YanZheng

作者机构：南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095 

出 版 物：《中国科学:技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2025年第55卷第4期

页      面：662-680页

核心收录：

学科分类：1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2023YFC3708100,2023YFE0110800) 国家自然科学基金(批准号:42430703,U22A20590)资助项目 

主　　题：抗生素耐药基因 质粒 适应性代价 降低途径 

摘      要：抗生素耐药性与细菌适应性密切相关,抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes,ARGs)质粒在全球抗生素耐药性传播中发挥着重要作用.然而,ARGs质粒在促进宿主细菌适应多种环境的同时,也使宿主细菌产生了适应性代价.在抗生素选择压力下,ARGs质粒协助宿主细菌倾向于保留质粒以适应抗生素环境.在无抗生素选择压力下,携带ARGs质粒则使宿主细菌在整个生命周期中产生适应性代价,表现出生长-生存效应(生长速率和存活能力降低)、垂直-水平转移效应(转移方式改变和抑制质粒转移)以及细菌毒力效应(对宿主侵袭力降低和毒素分泌减少)等适应性代价效应,从而降低了与原始细菌的竞争力和生态位,甚至会从群体中消失.但宿主细菌仍可以通过一些途径(突变补偿性进化、非突变补偿进化以及接合转移)降低适应性代价,从而使其可以稳定持留在群体中.各种ARGs质粒适应性代价降低途径的发生,使仅通过控制抗生素滥用逆转细菌耐药性的驱动力变慢甚至停滞.今后应探究更多适应性代价降低途径的阻断方式以及不产生适应性代价的ARGs质粒的抗生素敏感性恢复方法,以多角度探索耐药性传播的限制途径,并尝试更多实际环境条件,以期为解决抗生素耐药危机提供新思路的同时,建立多角度的风险评估体系.