近日，国家重点实验室张志刚研究员团队联合兰州大学刘鹏飞教授在美国微生物学会旗下期刊mSystems发表题为“Industrialization drives the gut microbiome and resistome of the Chinese populations”的研究论文。该研究首次大尺度地揭示了工业化进程不仅显著改变了中国东西部人群肠道微生物组成、结构和功能，还极大地影响了其携带的抗生素耐药基因多样性。该发现为今后中国人群肠道健康管理和公共卫生领域病原菌传播的科学防控提供了重要数据支撑。

人类肠道内拥有多样化的微生物群落，不同的生活方式、生存环境和社会经济因素等都会导致这些微生物在组成和功能上出现差异。西方化的生活方式会导致人们肠道细菌多样性下降和功能改变。这些变化可能是工业化社会中非传染性慢性疾病 (NCCD) 患病率不断上升的驱动因子之一。随着抗生素使用量的增加，工业化社会的微生物群可能会通过增强抗生素耐药性来适应工业化宿主的生活方式。抗生素耐药性在 2019 年已经造成 495 万人死亡。如果不采取行动，预计到 2050 年将有 1000 万人死于抗生素耐药性，潜在经济损失将达到 100 万亿美元。此外，抗生素耐药基因（ARGs）可以在人类、动物和环境中传播和进化，潜在地阻碍了“同一健康”目标的实现。

中国正面临快速的工业化进程，但东西部发展不平衡，东部地区工业化的整体程度比西部地区更高。中国正经历着全球工业化所面临的一系列问题。中国东部地区生活方式和饮食习惯西方化，对抗生素的使用会更多，而中国西部大部分地区则遵循着传统的生活方式，颇似全球工业化导致的区域发展不协调现象。调查显示，中国东部和南部流域抗生素的平均排放密度是西部流域的6倍以上。对中国城市污水中ARG的监测发现，东部地区的ARG负担明显高于西部地区，比西部地区高1-2个数量级。全球土壤ARG分布图显示，中国东部地区为ARGs的热点地区。中国厦门湖泊沉积物中ARGs的平均丰富度（种类）和绝对丰度（拷贝数）分别是西藏湖泊沉积物的11倍和53倍。山东牛场牛粪中检测出的ARGs绝对丰度约为陕西的100倍。环境和动物研究表明，中国东部地区面临的抗生素压力明显高于西部地区，但东西部人群肠道微生物组和抗性组的系统比较研究仍然缺乏。

研究团队采用宏基因组学技术，对1,382名健康中国人的肠道样本进行了分析，其中 415 个样本来自东部工业化发达地区（北京、上海、香港、广州、江苏和浙江），967 个样本来自西部工业化发展中地区（云南、四川和西藏）。研究发现：与西部地区相比，东部地区人群肠道微生物的组成和功能个体差异更大，但其肠道微生物的多样性显著降低。此外，东部人群的肠道微生物携带的抗生素耐药基因（ARGs）丰度和丰富度均低于西部人群。但是在东西部人群普遍流行的12种核心抗生素耐药基因类型中，β内酰胺和氯霉素耐药基因的平均相对丰度在东部人群中显著较高，而四环素、氨基糖苷类、多粘菌素等8种耐药基因的平均相对丰度在西部人群中显著较高。有趣的是，研究团队发现人均 GDP增加可能与肠道潜在病原体和ARG亚型的丰富度降低相关。广义上，人均GDP高意味着工业化水平高，这暗示了工业化水平可能影响人们肠道潜在病原体和抗生素耐药基因的多样性格局。

工业化对中国人群肠道菌群和抗生素耐药基因（ARGs）的影响

云南大学博士生田晨、中国科学院西北高原生物研究所研究员张同作、云南大学已毕业博士生庄道华以及云南大学硕士生罗燏为论文共同第一作者；共同通讯作者为云南大学张志刚研究员、已出站博士后朱磊和兰州大学刘鹏飞教授。该研究工作得到了第二次青藏高原科学考察研究（STEP）项目（2021QZKK0103和2019QZKK0503）、国家自然科学基金（U2002206和31970571）、云南大学研究生科研创新项目（KC-22221159和ZC-22221199）、云南省云岭学者和中央引导地方科技发展资金（202407AA110009）的支持。

原文链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/msystems.01372-24