充当持久性病原体储库的医院水槽中多界微生物群落的时空动态与稳定性

医院水槽排水管是医院获得性病原体的持续性储库，但与其相关的微生物群落的结构及长期稳定性仍知之甚少。在本研究中，我们对一所原重症监护病房（ICU）内的14个水槽开展了全面表征，整合了多界元分类学分析（16S rRNA、ITS和18S rRNA，共93份样本）、培养组学分析（超过4000株分离株）以及表型耐药性检测。在为期17个月的研究期间，我们追踪了群落组装及其稳定性，覆盖了从无人使用的基线状态到投入临床使用的转变过程，以及其中伴随的结构重构和功能转换。研究显示，原ICU水槽排水管中存在高度保守的多界核心微生物群，即使经历显著的结构变化和一段时间的闲置，仍表现出较强的韧性。尽管存在持续性的核心基线，群落组成仍沿着由结构变化和人为因素变迁驱动的连续时间梯度发生变化。此外，每个水槽均形成了由局部环境因素塑造的独特微型生态系统。拓扑网络建模表明，这些群落并非随机组合，而是相互整合的生态单元；具有临床意义的多重耐药世界卫生组织重点病原体深度嵌入该网络之中，并与常被忽视的真菌和原生生物共同存在。综上，这些研究结果表明，医院水槽排水管是持续存在且具有结构化特征的多界微生物储库，其中藏有具有临床意义的多重耐药微生物（MDROs）。其时间稳定性和显著的水槽特异性特征凸显出，在监测医院环境储库和制定感染防控策略时，有必要将更广泛的微生物群落纳入考量。

医院水槽排水管是医院获得性感染病原体的持续性储存库，但与其相关的微生物群落结构及长期稳定性仍知之甚少。在本研究中，我们对一所原重症监护病房（ICU）的14个水槽开展了全面表征，整合了多界元分类学谱分析（16S rRNA、ITS和18S rRNA，n=93份样本）、培养组学（n>4000株分离株）以及表型耐药性检测。在为期17个月的研究期间，我们追踪了从无人使用的基线状态到临床实际使用过程中，伴随装修及功能转换而发生的群落组装与稳定性变化，涵盖结构重塑和功能转变两个阶段。结果表明，原ICU排水管中存在一个高度保守的多界核心微生物群，即使经历显著的结构变化和一段时间的闲置，仍表现出较强的韧性。尽管存在持续性的核心基线群落，群落组成仍沿着连续的时间梯度发生变化，其驱动因素包括结构变化和人为活动变化。此外，每个水槽均可组装形成独特的微生态系统，并受到局部环境因素的塑造。拓扑网络建模显示，这些群落并非随机组合，而是相互整合的生态单元；具有临床相关性的多重耐药世界卫生组织重点病原体与常被忽视的真菌和原生生物共同深度嵌入该网络之中。综上，这些发现表明，医院水槽排水管是持续存在且具有结构化特征的多界微生物储存库，其中蕴藏着具有临床意义的多重耐药微生物（MDROs）。其时间稳定性以及显著的水槽特异性特征凸显了这样一种必要性：在监测医院环境储存库和制定感染防控策略时，应将更广泛的微生物群落纳入考量。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.25.754391v1?rss=1

🏷️ 医院环境微生物群落 多界微生物组 病原体储库 群落时空动态 多重耐药微生物 微生物生态网络