抗生素抗性基因（ARGs）在環(huán)境中的遷移擴(kuò)散對人類的健康安全造成威脅。環(huán)境中存在大量胞外DNA，在這些DNA中攜帶的ARGs會通過轉(zhuǎn)化的方式水平轉(zhuǎn)移至人類病原菌中。然而，學(xué)界尚不清楚ARGs從環(huán)境到臨床病原菌的傳播軌跡以及ARGs傳播風(fēng)險。

基于此，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所研究員崔麗利用單細(xì)胞拉曼光譜，結(jié)合重水逆向標(biāo)記技術(shù)，實現(xiàn)了對胞外ARGs從土壤到臨床病原菌轉(zhuǎn)化過程的研究。在抗生素作用下，氘標(biāo)抗性菌具有高代謝活性，可在一小時內(nèi)將體內(nèi)的氘*代謝，即在拉曼光譜下，抗性菌的拉曼C-D峰由高到消失。通過這一表型特征，研究人員快速鑒別出敏感型的受體菌與耐藥型的抗性基因結(jié)合子，通過計算結(jié)合子在總菌中的比例，可評估抗性基因的傳播能力并定量其風(fēng)險。研究人員進(jìn)一步將上述方法運用至土壤胞外DNA中，對五類ARGs的轉(zhuǎn)化能力進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)氨芐青霉素類ARGs的傳播風(fēng)險大于頭孢拉定類及環(huán)丙沙星類，美羅培南類和萬古霉素類ARGs的傳播風(fēng)險小。該方法針對可轉(zhuǎn)移的胞外ARGs進(jìn)行了鑒定和風(fēng)險評估，為預(yù)防高風(fēng)險ARGs的傳播提供了新指導(dǎo)。