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为探究土壤中抗菌耐药性（AMR）在自然环境下随土壤发育的变化规律，研究人员对北极冰川消退后的先锋和发育中土壤展开研究。结果发现，ARGs、MGEs 和 ARB 存在且分布不均，其丰度随土壤年龄增加。这对理解 AMR 传播机制意义重大。
在广袤的北极地区，冰川正以前所未有的速度消退，一片片新生的土壤逐渐展露。这些土壤看似普通，却隐藏着关乎生态平衡与人类健康的重大秘密 —— 抗菌耐药性（AMR）。AMR 在土壤中并非新生事物，它在漫长的岁月里，在微生物的相互作用中悄然演化。然而，科学家们对 AMR 在土壤中如何随着时间的推移而传播，尤其是在受人类活动影响较小的自然环境中，所知甚少。了解这一过程不仅有助于我们洞悉细菌在抗生素压力下的生存策略，还能为有效控制 AMR 的扩散提供关键依据，从而保护生态系统的稳定和人类的健康。
为了揭开北极土壤中 AMR 的神秘面纱，英国东英吉利大学（University of East Anglia）等研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上，为我们呈现了 AMR 在北极土壤中的奇妙世界。
研究人员采用了空间换时间的方法，选取了斯瓦尔巴群岛（Svalbard）四个冰川消退后的前缘地带进行研究。通过采集不同年龄土壤样本，分析其中抗生素耐药基因（ARGs）、移动遗传元件（MGEs）和抗生素耐药细菌（ARB）的情况。主要技术方法包括：土壤样本采集后，运用标准程序测定土壤有机物质（SOM）、pH 等理化性质；采用平板涂布法计数可培养的 ARB；利用 CTAB 法结合试剂盒提取土壤 DNA，再通过 qPCR、16S rRNA 基因测序和宏基因组测序，分析 ARGs、MGEs 和微生物群落结构 。
研究结果如下：
- ARGs 和 MGEs 的丰度：研究人员发现，并非所有检测的 ARGs 都存在于所有土壤样本中。8 种 ARGs 在多个样本中被检测到，且其相对丰度随土壤年龄增加而上升，但不同冰川前缘土壤的增长速率有所差异。在所有样本中，pncA 是最主要的 ARG。此外，MGE 中的 intI1 普遍存在，其丰度也与土壤年龄呈正相关，而 tnpA 则未被检测到。
- ARB 的情况：ARB 的丰度在不同抗生素和土壤年龄间变化明显。总体而言，先锋土壤中 ARB 丰度较低，而在晚期发育的土壤中较高。细菌对庆大霉素的耐药性最强，不同样本中其耐药菌数量差异较大。
- 微生物多样性：OTU 丰富度随土壤年龄增加而增加，而香农多样性与土壤年龄无明显关系。在所有样本中，变形菌门（Pseudomonadota）是最主要的细菌门类，其中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）最为常见。
- 变量间的相互关系：通过偏最小二乘法路径模型（PLS-PM）分析发现，土壤年龄对 ARGs 丰度有直接和间接的正向影响，间接影响通过微生物多样性和 MGE 介导，同时也通过土壤有机物质产生负向影响。ARGs 和细菌多样性均对 ARB 菌落丰度有正向影响。
- 抗生素耐药组：宏基因组分析显示，不同样本中鉴定出的 ARGs 数量不同，土壤年龄对 ARGs 数量有显著负向影响。“抗生素靶点改变” 是主要的耐药机制，vanW 和 vanY 基因家族在所有样本中占主导，赋予了对糖肽类抗生素的耐药性。
研究结论和讨论部分指出，北极冰川消退后的土壤中存在 ARGs 和 ARB，且其分布和丰度与土壤年龄密切相关。随着土壤发育，微生物间的竞争加剧，促使 ARGs 和 ARB 的丰度上升；同时，土壤有机物质等因素又会产生相反的作用，不过竞争的影响更为显著。此外，研究还发现万古霉素耐药基因在北极先锋土壤中普遍存在，这表明其可能在临床使用抗生素之前就已存在。然而，研究也存在一定局限性，如样本数量有限、未考虑突变对 AMR 的影响等。尽管如此，该研究依然为我们理解 AMR 在北极土壤中的传播机制提供了重要线索，强调了土壤微生物竞争和环境因素对 AMR 的关键作用，为未来制定合理的 AMR 控制策略提供了科学依据，也为后续研究指明了方向。
