微（纳米）塑料在环境中普遍存在，持久性微塑料可通过其直接毒理学效应或间接改变各种污染物的迁移和滞留对海洋生物和生态系统造成生态毒性，严重威胁人类健康。抗生素抗性基因（ARGs）作为新型环境污染物，在环境中的传播可使人类致病菌获得抗性而导致抗生素难以治疗，是本世纪人类面临的重大挑战。最近，微（纳米）塑料对抗生素耐药性传播的影响引起了广泛关注。微塑料可以作为抗生素耐药性传播的载体，对ARGs水平基因转移具有潜在风险。然而，微（纳米）塑料如何影响抗生素耐药性在水环境、土壤或人类肠道系统中的传播，目前仍不清楚。
纳米级微塑料促进大肠杆菌细胞转化质粒携带的胞外ARG的机制示意图
近日，我院周立祥教授团队在环境微生物研究领域权威期刊Environmental Microbiology发表了题为：“A neglected risk of nanoplastics as revealed by the promoted transformation of plasmid-borne ampicillin resistance gene by Escherichia coli”的最新研究成果。
该研究揭示了聚苯乙烯纳米级微塑料可显著提高大肠杆菌转化抗性质粒pUC19的频率，从而促进ARG的水平转移，而微米级微塑料却没有明显影响。纳米微塑料可以诱导大肠杆菌活性氧(ROS)过量产生、激活SOS反应并增加细胞膜通透性，同时调控其氧化应激系统、DNA修复、细胞膜以及分泌系统相关基因的转录水平，从而促进大肠杆菌细胞对抗性质粒的吸收。此外，纳米微塑料与腐殖酸或Fe3+的共存可以在一定程度上缓解其对ARG转化的影响，但并不能完全消除。本研究有助于了解纳米微塑料在环境甚至人体肠道中传播抗生素耐药性的风险，并为改善各种环境下的塑料垃圾管理提供了重要的科学依据。
团队博士研究生王欣欣为文章第一作者，郑冠宇教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金和江苏省自然科学基金项目的支持。
全文链接：https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1462-2920.16178
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