细菌相关

抗菌素耐药性是全球公共卫生的十大威胁之一，对全球（人类、动物、植物和环境）健康和经济造成重大损失。沙门菌是全球食源性疾病和侵袭性疾病的重要致病菌，耐药沙门菌对公共卫生构成严重威胁，已被世界卫生组织列入2024年细菌优先病原体名单。

1、耐药基因在动物、人体及环境微生物组中的生态学分布和转移规律

首次大规模从宏（元）基因组学层面揭示了中国活禽市场耐药基因多样性及生态学分布规律，阐明了活禽市场是巨大的耐药基因储存库。其次，利用宏基因组学方法阐明了活禽贸易有助于鸡肠道菌群抗生素耐药性的转移，发现活禽市场中的禽类及工作人员肠道菌群中含有更多的耐药基因，提示活禽市场可能是耐药基因或耐药细菌传播的重要界面。再次，整合宏基因组学结合宏（元）转录组学分析阐明了鸡、猪和人体肠道菌群中耐药基因表达谱和差异特征，证实鸡、猪和人体肠道微生物中50%以上耐药基因具有转录活性。此外，整合实验室已测序数据和公共数据构建了迄今为止国际上首个鸡肠道多界微生物基因组目录，包括18201个细菌、225个古细菌和33411个病毒基因组。所组装的基因组中有812个种和240个属为潜在的新种和新属。所组装的基因组中有893个种和38个属为可能的新种和新属。基于宏基因组学手段在迁徙鸟类的肠道微生物组中发现了大量可转移的耐药基因，绘制了10种迁徙鸟类肠道微生物和耐药基因图谱，提示野鸟迁徙可能是耐药基因全球传播的重要途径之一。

2、我国沙门菌优势血清型和耐药性动态变化及基因组变异特征

基于“One Health”策略大规模纵向被动监测收集来自我国23个省/市>3.5万株人源和非人源沙门菌，构建了全国多中心综合性的沙门菌菌株库，系统揭示了近20年我国沙门菌优势血清型的动态变化趋势，发现鼠伤寒沙门菌是人源沙门菌最优势血清型；共检出164个血清型，其中29种血清型是在中国首次分离检出。总体上来看，鼠伤寒、伦敦、罗森、科瓦利斯、火鸡、肯塔基和黄金海岸沙门菌分离比例呈上升趋势；而德尔卑、山夫登堡、婴儿、纽波特、阿伯丁、波茨坦和病牛沙门菌分离比例呈下降趋势。猪源ST34和鸡源ST19鼠伤寒沙门菌分别与引起儿童和成人腹泻感染的菌株的相关性。

在2006-2019年人源和非人源非伤寒沙门菌携带的耐药基因的平均数量分别增加1.84和2.69倍。在1962个沙门菌基因组中检出200个序列型，在7个血清型中发现12个新的序列型。首次在中国分离鉴定出一株替加环素耐药的兰道夫沙门菌ST8300，在兰道夫沙门菌的质粒上检测到tet(X4)基因。

3、中国多中心沙门菌基因组数据库的构建和应用

在了解了沙门菌优势血清型的时空分布特征、宿主特征和流行规律后；整合已有的7997个沙门菌基因组数据，建立了具备专、精、特、齐特征，满足地域、来源、血清型多样性的、综合性沙门菌基因组数据库CLSGDBv2，包含164个沙门菌血清型和295个序列型，可以通过访问https://nmdc.cn/clsgdbv2免费获取所有数据。基于CLSGDBv2绘制了我国沙门菌耐药基因、毒力基因和可移动遗传元件组图谱。阐明了气候、社会和经济因素与沙门菌耐药性呈显著正相关。所构建的数据库CLSGDBv2已被6大洲35个国家和地区（截止到2024年10月31日）访问和下载使用近12万次。

代表论文

1. Wang Y^#, Liu Y^#, Lyu N, Li Z, Ma S, Cao D, Pan Y, Hu Y, Huang H, Gao GF*, Xu X*, on behalf of the Bacterium-learning Union; Zhu B*. The temporal and spatial dynamics of antimicrobial-resistant Salmonella enterica and predominant serovars in China. Natl Sci Rev. 2023; 10(3): nwac269. (ESI高被引论文)

2. Wang Y^#, Xu X^#, Zhu B, Lyu N, Liu Y, Ma S, Jia S, Wan B, Du Y, Zhang G*, Gao GF*. Genomic analysis of almost 8,000 Salmonella genomes reveals drivers and landscape of antimicrobial resistance in China. Microbiol Spectr. 2023; 11(6): e0208023.

3. Wang Y, Lyu N, Liu F, Liu J, Bi Y, Zhang Z, Ma S, Cao J, Song X, Wang A, Zhang G, Hu Y*, Zhu B*, Gao GF*. More diversified antibiotic resistance genes in chickens and workers of the live poultry markets. Environ Int. 2021; 153: 106534.

4. Wang Y^#, Hu Y^#, Liu F, Cao J, Lv N, Zhu B, Zhang G, Gao GF*. Integrated metagenomic and metatranscriptomic profiling reveals differentially expressed resistomes in human, chicken, and pig gut microbiomes. Environ Int. 2020; 138: 105649.

5. Wang Y^#, Hu Y^#, Cao J, Bi Y, Lv N, Liu F, Liang S, Shi Y, Jiao X*, Gao GF*, Zhu B*. Antibiotic resistance gene reservoir in live poultry markets. J Infection. 2019; 78(6): 445-453. (Editor’s choice)

6. Cao J^#, Hu Y^#, Liu F^#, Wang Y, Bi Y, Lv N, Li J, Zhu B*, Gao GF*. Metagenomic analysis reveals the microbiome and resistome in migratory birds. Microbiome. 2020, 8, 26.

7. Shen Y^#, Zhang R^#, Shao D, Yang L, Lu J, Liu C, Wang X, Jiang J, Wang B, Wu C, Parkhill J, Wang Y, Walsh TR*, Gao GF*, Shen Z*. Genomic shift in population dynamics of mcr-1-positive Escherichia coli in human carriage. Genom Proteom Bioinf. 2022, 20(6): 1168-1179.

8. Yin W^#, Ling Z^#, Dong Y^#, Qiao L^#, Shen Y^#, Liu Z, Wu Y, Li W, Zhang R, Walsh TR, Dai C, Li J, Yang H, Liu D, Wang Y*, Gao GF*, Shen J*. Mobile colistin resistance enzyme MCR-3 facilitates bacterial evasion of host phagocytosis. Adv Sci, 2021, 8(18): e2101336.