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抗微生物药物耐药性构成全球健康威胁，但污水中的抗微生物药物耐药基因（ARGs）及微生物群落进入受纳河流后的归趋鲜少得到定量研究。本研究考察了受污水污染的河水中试系统内ARGs的降解动力学，并分别研究了磺胺甲噁唑和铜单独及联合作用下的情况。通过定量PCR（qPCR）定量检测了7种具有临床重要性的ARGs（blaCTX-M、blaNDM、qnrS、sul2、tetW、ermF和aph(3'')-Ib）、一种可移动遗传元件标记基因（intI1）以及细菌标记基因（uidA、16S rDNA）。采用16S rDNA扩增子测序监测细菌群落变化。所有条件下，所有目标基因均以近似一级动力学衰减；其中qnrS（半衰期：8.0 h）和blaCTX-M（8.4 h）衰减最快，而intI1（32.5 h）和sul2（46.5 h）衰减最慢。排序分析显示，ARG组成主要随时间变化，而非受抗生素/金属处理影响。在168 h内，细菌群落由最初以Campylobacterota为优势类群（≥90%）逐渐转变为以Pseudomonadota、Bacillota和Actinomycetota为优势类群的群落。定量微生物组分析显示，ASV丰富度降低了95%。PICRUSt2分析表明，随着中试系统从高度污染的缺氧状态转变为含氧状态，好氧相关通路及若干代谢通路逐渐富集。Procrustes分析（r = 0.841，p = 0.001）及其他分析表明，微生物群落组成的变化与耐药组的变化相伴发生。综上，结果表明，河流自净作用能够迅速降低ARG负荷，至少在较温暖的气候条件下如此。本研究为数学模型提供了近似动力学参数，可用于预测河流中ARGs的归趋。
关键词：抗菌药物耐药基因 · 污水污染河流 · 耐药基因衰减动力学 · 微生物群落演替 · 定量PCR
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.08.750159v1?rss=1