畜禽肠道菌群耐药基因的研究进展

HGT 有三种机制：转化，即细胞外DNA 被感受态细胞吸收；转导，通过噬菌体促进基因转移；偶联，即DNA 通过供体细胞和受体细胞之间的物理接触转移[31]。质粒介导的通过偶联传播耐药基因是目前耐药基因规模传播的主要原因，抗生素抗性基因可以通过质粒的水平交换从一种细菌转移到人类或家畜微生物群[8]。转导是由噬菌体介导的，噬菌体将细菌DNA 从以前的宿主转移到现在的宿主，最终整合到新的细菌基因组中[32]。细胞外DNA也可以通过转化并入细菌，这并不一定依赖于MGE[33]。然而，细胞外转座子、整合子和基因盒的自然转化已经在能够吸收细胞外DNA 的活性细菌中观察到[34]。细胞外DNA 转化的能力是ARG广泛传播的重要原因[35]。因此，无论是共生菌(非病原体)还是病原体，都可以从对抗生素存在抗性和通过HGT获得抗性的细菌中发现耐药性[36]。

2.3 细菌耐药性的生物学机制

细菌耐药机制主要包括四种（图2）[37]：①改变抗生素作用靶位；②产生灭活酶使抗生素失活；③改变细胞膜的通透性，减少抗生素渗透；④增加外排泵的表达将抗生素排出。

图2 细菌细胞产生多重耐药的四种主要机制

细菌的抗生素耐药性主要通过抗生素抗性基因（ARG）来实现。微生物中所有 ARG 的集合称为抗性组或耐药组（resistome）。从2000 年左右发现了可移动的抗性基因单元之后，人们开始将目光从抗生素转移到抗生素抗性基因。研究表明，抗生素只有少部分能被吸收利用，大部分均随粪便被排出体外[38]，同时ARG 也随着耐药菌株一起排出并进入环境，再通过生态循环进入人体和其他生物体内。ARG 已成为一种新型环境污染物，它的存在与快速传播对公共健康造成了极大的威胁[39]。无论基因以何种方式自发变异或从一种细菌转移到另一种细菌，当基因能够表达自身并产生切实的生物效应时，抗生素耐药性就会发生，从而导致抗生素活性的丧失[40]。

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