阿米巴菌影响饮用水系统中抗生素耐药基因的多样性

阿米巴是一类以细菌为食的单细胞异养真核生物，是饮用水系统中真核生物的主要类群。阿米巴孢子对消毒剂特别是氯消毒剂表现出高度的耐受性，使它们能够在饮用水网络中持续存在，并增加阿米巴角膜炎或脑膜炎感染的风险。除了自身的致病性外，阿米巴还能与细菌形成共生关系，保护其共生细菌免受消毒剂的影响，甚至增强其传染性和对消毒剂的耐药性。饮用水系统中部分残留微生物被鉴定含有多种抗生素抗性基因和可移动遗传元件。阿米巴与这些残留微生物之间的相互作用可能加剧ARGs的续存与扩散，对饮用水系统ARGs的风险管理带来挑战。

图1.阿米巴影响抗生素耐药基因的多样性

主要结果

（1）阿米巴与细菌的共生关系在饮用水系统中广泛存在，在采集的18份自来水样本中有12份检测出阿米巴，检出率为66.7%，共分离获得24株阿米巴；

（2）阿米巴是饮用水系统中细菌和病毒的载体所有的阿米巴分离株分布在阿米巴谱系中的四个主要门。根据形态特征、系统发育特征和可培养共生细菌的组成，将这些阿米巴分离株分为12个不同的菌株用于后续宏基因组分析。

（3）阿米巴共生体携带多种抗生素抗性和毒力特性，在潜在的致病菌检测中，在89.9%的MAGs中共注释到13个类型的449个VFG。与其它物种相比，铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）中注释到的VFGs数量最多（289个），且大多数基因与效应传递系统、运动、营养/代谢因子和粘附性有关。此外，在粘质沙雷氏菌（S. marcescens）,肺炎克雷伯氏菌（K.pneumoniae）和布鲁氏菌属（Brucella）中均检测到大量的VFGs。大多数共生体同时携带ARGs和VFGs，且数量呈正相关。这种相关性可能会促进ARGs的传播并增加共生病原体感染的治愈难度。

（4）阿米巴的保护作用使一些携带ARGs的细菌在氯消毒后保持活性，从而促进了ARGs在饮用水系统中的传播。

图2 .A氯消毒对阿米巴孢子的灭活作用；B消毒过程中各阿米巴菌株中共生细菌的残留浓度

研究结论

研究发现，自来水中存在多种可培养的阿米巴物种，它们作为携带各种ARGs和VFGs的潜在人类病原体的载体，促进了ARGs的多样性和命运。部分阿米巴菌株可以保护它们的共生体免受消毒影响，这使得饮用水系统中ARGs和耐药细菌的去除变得复杂。基于这些发现，本研究建议将阿米巴作为饮用水水质评价和ARG风险管理的重要指标。此外，研究还发现不同阿米巴物种甚至同一物种的不同菌株之间的氯抗性和共生微生物谱存在显著差异。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.envint.2025.109867.