抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes，以下简称抗性基因）是一类普遍存在于环境微生物中的“古老”基因。当前全球变暖正不断加速冰川消融，因此冰川环境中存留的“古老”耐药菌及其携带的抗性基因有可能随冰川消融输出到下游环境中，进而对下游环境的生态安全和居民健康产生潜在威胁。虽然青藏高原的环境较为洁净，但外源抗性基因可随大气环流扩散至青藏高原冰川，这些抗性基因继而在冰川微生物之间，甚至在病原菌间相互传播，增加冰川环境潜在的微生物风险。然而，目前关于青藏高原冰川抗性基因的分布特征及其影响因子尚不明确。

为此，中国科学院青藏高原研究所毛冠男博士和兰州大学泛第三极环境中心刘勇勤教授通过对青藏高原21条冰川85个样品进行基因组测序，揭示了青藏高原冰川抗性基因的空间分布格局。研究发现，抗性基因在季风影响区冰川雪中的丰度显著高于西风影响区冰川（图1），季风影响区冰川降水主要受途径印度及孟加拉等国的印度季风影响，青藏高原冰川抗性基因丰度与这些国家抗生素的使用量呈显著正相关（图2），这一结果表明了青藏高原周边国家抗生素的大量使用可能导致抗性基因随印度季风传播扩散至青藏高原冰川生境。近一步，基于宏基因组分箱技术分析了冰川生境中耐药菌的分布特征，结果表明冰川耐药菌大多携带有多种抗性基因，其中携带四环素—氟喹诺酮类抗性基因组合的冰川耐药菌数量最多（图3）。针对冰川抗性基因宿主潜在风险分析表明，45个组装基因组同时携带了抗性基因和毒力因子，这些组装基因组隶属于28个不同的菌属（图4）。本研究还识别了冰川抗性基因在环境中的传播媒介，分析结果表明，质粒是冰川生境的优势移动遗传元件（图5）。由于移动遗传元件的丰度与抗性基因水平基因转移发生的几率存在关联，季风影响区冰川中较高丰度的移动遗传元件指示了抗性基因在该区域的传播扩散风险高于西风影响区冰川。

近日，该研究成果以“Monsoon affects the distribution of antibiotic resistome in Tibetan glaciers”为题在Environmental Pollution上发表，得到了第二次青藏高原综合科学考察研究（STEP）项目（批准号2019QZKK0503和2021QZKK0100）、

国家重点研发计划（批准号2021YFC2300904）、国家自然科学基金（批准号91851207和42101128）以及“一带一路”国际科学组织联盟联合研究合作专项（ANSO）（批准号ANSO-CR-KP-2021-04）共同资助。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749122020243

图1青藏高原21条冰川抗性基因的相对丰度

图2青藏高原冰川抗性基因丰度与抗生素使用量的关系

图3冰川耐药菌含有的抗性基因组合及数量

图4冰川中抗性基因和毒力因子的共同宿主

图5冰川中抗性基因与移动遗传元件共存特征