人类与猪之间共享的物种、菌株及耐药组:一项宏基因组学分析

由 root 提交于 周六, 10/17/2026 - 16:09
摘要

养猪业是人类与动物接触最为密切的生产活动之一,养猪场工作人员携带的肠道微生物群不同于非养殖人员。此类重叠究竟反映了真实的菌株传播,还是共同的环境暴露,目前尚不明确。我们采用鸟枪法宏基因组测序,在物种和菌株分辨率下分析了三个生长阶段(哺乳期、断奶期和育肥期)的猪、养猪场工作人员及非养殖人员对照组的肠道微生物组,并同步表征其耐药组。与对照组相比,养猪场工作人员与猪共享的物种更多,其中普雷沃氏菌科是富集最为稳定的菌科。对137种共享物种进行的菌株水平分析显示,大多数物种(71%)维持着宿主特异性的亚种分支。菌株共享程度比物种共享低一个数量级,且仅见于生长早期阶段;其传播方向无法确定。猪和养猪场工作人员共享一种与养殖场相关的耐药组特征,包括β-内酰胺酶基因 cfxA4 以及甲基转移酶基因 ermF 和 cfrE。ermF 和 tet(X) 位于同一克隆型 Tn4351 家族转座子上;该转座子见于86%的养猪场工作人员和80%的猪,而在对照组中仅见于19%。我们未发现猪与养猪场工作人员之间存在可移动遗传元件传播的证据;共享的耐药组特征最有可能是由双方共有的肠道分类群携带所致。因此,物种共享、菌株传播和耐药基因携带反映了畜牧业—人类接触界面上微生物交换的不同层面。我们的研究结果不支持人与所接触动物之间存在持续的菌株或可移动遗传元件传播;共享物种和耐药组特征最有可能源于共同的环境暴露,以及双方共有的肠道分类群对耐药基因的携带。

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养猪业是人类与动物接触最为密集的场景之一,养猪场工作人员携带的肠道微生物群与非养殖从业者不同。这种重叠究竟反映了真实的菌株传播,还是共同的环境暴露,目前尚不明确。我们采用鸟枪法宏基因组学,对处于三个生长阶段(哺乳期、断奶期和育肥期)的猪、其饲养人员以及非养殖从业者对照组的肠道微生物组进行了分析,分辨率达到物种和菌株水平,并同步表征了耐药组。

与对照组相比,养猪场工作人员与猪共享的物种更多,其中普雷沃氏菌科是最稳定富集的菌科。对137种共享物种进行菌株水平分析发现,大多数(71%)仍保持宿主特异性的亚种级进化枝。菌株共享程度比物种共享低一个数量级,且仅见于早期生长阶段;其传播方向无法确定。猪与饲养人员共享一种与养殖场相关的耐药组特征,包括β-内酰胺酶 cfxA4 以及甲基转移酶 ermF 和 cfrE。ermF 与 tet(X) 一同携带于同一克隆型 Tn4351 家族转座子上;该转座子存在于86%的饲养人员和80%的猪中,而在对照组中仅为19%。我们没有发现猪与饲养人员之间存在可移动遗传元件传播的证据;共享的耐药组特征最可能是由共同的肠道分类群携带所致。

因此,物种共享、菌株传播和耐药基因携带反映了畜禽—人类接触界面上不同尺度的微生物交换。我们的研究结果不支持由人类接触的动物持续向人类传播菌株或可移动遗传元件;共享的物种和耐药组特征最可能是共同环境暴露,以及耐药基因由共享的

肠道分类群。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

脚注

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/1022023

已申报的资助方信息

瑞士国家科学基金会,

https://ror.org/00yjd3n13

,177452

版权

本预印本的版权所有者为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本预印本依据

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发布于 2026 年 9 月 10 日。

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Kieser

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Markus

Hilty

bioRxiv

2026.09.09.750220;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.09.09.750220

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doi:

https://doi.org/10.64898/2026.09.09.750220

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关键词:宏基因组学 · 肠道微生物组 · 菌株传播 · 耐药组 · 人畜微生物交换

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.09.750220v1?rss=1