全球抗生素耐药性危机日益严峻，水源地作为抗生素抗性基因（ARGs）的重要储存库，其风险驱动因素长期悬而未决。传统观点多归因于抗生素与重金属残留。华东师范大学生态与环境科学学院联合上海市疾控中心，在国际期刊《Journal of Hazardous Materials》发表成果，首次证实微囊藻毒素（MCs）是驱动水源耐药组动态变化的主导因子，其通过代谢协同与水平基因转移“双路径”加速耐药性在水源微生物中的传播扩散。

该研究以上海水源地微生物群落为对象，结合宏基因组学与代谢组学分析，系统解析了微囊藻毒素浓度梯度下耐药基因的响应规律。微囊藻毒素对耐药组变化的解释力显著高于抗生素残留等传统因子，是驱动ARGs丰度与多样性的最强制力。机制上，微囊藻毒素通过促进微生物间的代谢合作——上调氨基酸、糖类等营养物质的交换，使不同菌群形成“共生网络”，为耐药基因的扩增提供条件；同时，它激活了接合转移、转座子等水平基因转移元件，推动抗性基因在不同菌种间的跨物种跳跃。这种“双路径”协同作用，使得即使在没有抗生素选择压力的环境中，耐药性仍能持续扩散。

研究团队基于微囊藻毒素浓度与关键耐药基因丰度的耦合关系，构建了一套预警指数模型。该模型可在蓝藻水华暴发早期，快速预测水源地耐药风险等级，为供水安全管理和应急处理提供量化工具。这一发现提示需将藻类毒素纳入耐药性传播风险评估框架，实现从被动应对到主动预警的转变。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389426005030

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.141525