南京土壤所等在噬菌體技術阻抑抗生素耐藥風險隱匿大流行研究領域發表觀點論文

抗生素耐藥性風險作為全球性的新型環境健康問題已引起了廣泛關注，特別是在新冠病毒疫情的疊加影響下，抗生素耐藥菌，乃至抗性致病菌的擴散傳播更加迅速，呈現出隱匿大流行的態勢。國際政府組織及學術團體，多次聯合發表聲明，表示：對抗疫情過程中需慎重考慮當前抗生素耐藥性傳播的嚴峻現狀。因此，迫切需要開展環境中抗生素耐藥菌削減及抗性基因風險消除的科學研究。

近年來中國政府和學者致力于降低環境中抗生素耐藥性風險的工作，已取得了顯著成效。中國學者還研發了多種環境抗性基因風險管控與削減的針對性治理技術，包括生物炭阻控、堆肥消減、高級氧化和生物電化學降解等技術。然而，現有國內外削減技術仍存在靶向性低、周期長、成本較高等共性科學難題。因而，噬菌體技術再次回歸人類視野。噬菌體療法作為源自自然的純生物削減技術，為抗生素耐藥性風險消減帶來了全新希望。

噬菌體是地球上物種豐富度最高的一類特殊生物體，能夠通過溶原裂解機制，實現對活體宿主細菌的專性“捕食”。烈性噬菌體可以直接感染并靶向裂解抗生素耐藥菌，使得耐藥菌體內的抗生素抗性基因釋放到環境介質中，并加速自然降解。

此外，最新的研究表明噬菌體攜帶的CRISPR-Cas系統也在阻斷耐藥基因的傳播方面表現出巨大潛力。一方面，攜帶有Cas9系統的宿主細菌，可以有效抵御含有耐藥基因的噬菌體侵染，從而抑制由噬菌體介導的抗性基因傳播。另一方面，科研人員也已成功將裝配有Cas9基因的工程噬菌體應用于選擇性去除病原菌體內的抗生素抗性基因。因此，CRISPR-Cas9系統因其編輯效率高，操作簡易，被視為對抗耐藥性風險的新興策略。

未來的研究熱點將主要集中在：1. 高通量精準篩選更加環境友好、成本低廉和廣宿主型混合“雞尾酒”噬菌體制劑，提升滅活宿主耐藥菌的持久性；2. 研發含有CRISPR-Cas9系統的噬菌體，優化遞送方式，提升侵染的成功率，突顯靶向去除耐藥菌體內抗性基因的效率；3. 采用多組學技術探明噬菌體療法對于土壤微生物群落結構、功能裝配及養分循環的影響；4. 建立噬菌體療法在環境應用中的風險評估模型，在學術界、工業界、管理部門等共同努力下，構建綠色可持續的噬菌體技術的運行監管機制。相信在不久的將來，噬菌體削減技術將會在根除環境抗生素耐藥風險隱匿大流行中發揮更加廣闊的積極作用。

該文以中國科學院生態環境研究中心朱永官院士為通訊作者，中國科學院南京土壤研究所葉茂博士為第一作者，以Insight paper的形式發表于《SCIENCE CHINA Life Sciences》期刊。共同作者為中國科學院城市環境研究所，蘇建強研究員和安新麗博士。

該論文得到了國家自然科學基金委(42021005, 42177113)和中國科學院青年創新促進會項目(2018350)的資助。

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