研究进展:儿童家庭环境中抗生素抗性基因与病原体所致风险的城乡差异研究

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近日,复旦大学公共卫生学院赵卓慧教授课题组在室内环境暴露与儿童健康领域,聚焦城市与乡村儿童家庭室内灰尘中耐药相关的抗生素抗性基因及病原体特征与差异,以 “Children's home environments as reservoirs of antimicrobial resistance: Divergent urban-rural risks from antibiotic resistance genes and pathogens” 为题,发表在环境科学与生态学权威期刊《Journal of Hazardous Materials》(IF=12.2,中科院一区Top),为抗菌素耐药性精准防控、儿童健康保障提供了科学依据。

抗生素抗性基因(ARGs)已构成严峻的公共卫生挑战。现有研究多聚焦于水体、土壤等室外环境,而作为儿童长时间暴露场所的室内环境相关研究有限。加之儿童独特的生理及行为特点,使其成为暴露于抗菌素耐药性风险的易感人群。同时,城市化带来了显著的城乡环境差异,但这种差异如何影响儿童家庭这一关键微环境中的ARGs与病原体特征目前仍知之甚少。该研究以上海市城区与崇明岛乡村儿童为研究对象,采集家庭室内灰尘,通过宏基因组测序方法,旨在系统揭示室内灰尘中ARGs与病原体的城乡分布特征、共现模式和组装过程。

1 研究设计和主要发现

该研究发现家庭环境是儿童暴露于ARGs与病原体的重要“储存库”,且其污染特征、群落构成及生态过程在城乡之间存在显著差异(图1)。乡村儿童家庭灰尘呈现出更多样性的ARGs,这可能与农业生产中的抗生素使用密切相关,并存在通过食物链等途径向人类传播的潜在风险;相比之下城市儿童家庭灰尘则显著富集了与人类健康直接相关的病原体,特别是临床上亟需关注的多重耐药菌株。此外,研究还揭示了温度、绿化度等环境因素对ARGs分布的影响,以及随机性过程在ARGs和病原体群落构建中的主导作用。综上,本研究提示需要差异化策略应对室内抗菌素耐药性问题,既要警惕乡村ARGs的富集与扩散,也要防范城市环境中多重耐药病原体对儿童健康的直接威胁,为制定精准的公共卫生干预措施提供了关键科学依据。

复旦大学公共卫生学院2022级博士生杜爽为该论文的第一作者。上海健康医学院崇明分院儿科主任医师谭永强、上海交通大学医学院附属瑞金医院儿内科副主任医师吴群与复旦大学公共卫生学院赵卓慧教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目 (82473591和8186113805)、上海市公共卫生三年行动计划(GWVI-11.2-XD11, GWVI-11.1–39 和GWVI-11.1–18)、上海市国际科技伙伴计划项目(No.21230780200)、上海市“一带一路”联合实验室项目(No.22230750300)的资助。

文章链接: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.139053

文章引用:Du S, Tang H, Wang Z, Chen H, Fang X, Sun J, Niu Z, Liu Y, Hu Y, Su W, Zhang Z, Prapamontol T, Nakayama SF, Huang J, Norback D, Wu Q, Tan Y, Zhao Z. (2025). Children's home environments as reservoirs of antimicrobial resistance: Divergent urban-rural risks from antibiotic resistance genes and pathogens. Journal of hazardous materials 495,139053.https://doi/10.1016/j.jhazmat.2025.139053