朱寶利課題組胡永飛、楊犀等對來自三個不同國家(丹麥、西班牙、中國)的162個健康人腸道微生物元基因組(Metagenome)中的耐藥基因進行了深入分析。研究首先建立了一個含有四百萬個人體腸道微生物基因的數據集,隨后從該數據集中鑒別出1093個耐藥基因。通過與其它8個不同環(huán)境元基因組的比較分析發(fā)現,人體腸道微生物中耐藥基因的比例最高。此外,與其它人體腸道微生物的功能基因相比,耐藥基因更傾向于存在某些特定的細菌門,如變形菌門。
研究進一步將1093個耐藥基因分成149個不同的耐藥基因型;中國人腸道中含有70個耐藥基因型,丹麥人45個,西班牙人49個。隨后利用高通量測序原始數據對所有耐藥基因的相對豐度進行計算,結果顯示中國人腸道微生物耐藥基因的豐度最高,西班牙人居中,丹麥人最低。對耐藥基因單核苷酸多態(tài)性的聚類分析表明中國人腸道耐藥基因不同于丹麥和西班牙人,而后兩者同屬于歐洲國家。這種差異可能一方面由于腸道菌群的差異造成,另一方面很可能歸咎于不同地域抗生素使用的偏好性不同。
進一步分析發(fā)現,無論在哪個國家人群中,四環(huán)素耐藥基因型的豐度都是最高的。研究隨后構建了3個健康人腸道元基因組的Fosmid文庫(20萬克?。⒗貌煌目股貙ξ膸爝M行篩選,結果同樣證實具有四環(huán)素抗性的克隆數比例最高。接下來,研究對歐洲20個國家近10年抗生素的使用情況進行了統計,結果表明四環(huán)素類抗生素一直以來在動物中的使用量(包括畜牧養(yǎng)殖)顯著高于其它抗生素,而臨床上使用量很少。因此,人體腸道微生物中的耐藥基因(尤其是高豐度的耐藥基因)很可能與獸用抗生素相關。遺憾的是,我們沒有拿到中國抗生素使用情況的官方數據。