抗生素耐药已成为全球最严峻的公共卫生挑战之一，耐药菌及其携带的耐药基因（ARG）正快速扩散，使越来越多感染难以治疗。土壤是耐药基因巨大的天然储库，这些基因可在微生物群落间传播，甚至最终到达人类病原。气候变暖是影响微生物群落最显著的扰动之一，但升温究竟如何改变土壤耐药，此前仍缺乏直接的实验证据。近期发表于《Nature》的一项研究《Decade-long warming accelerates antibiotic resistance in grassland soils》，依托美国俄克拉荷马州一处草原长达11年（2009—2020）的野外增温实验，系统揭示了长期升温对土壤抗生素耐药的影响。

研究团队在土壤温度升高约 3 °C 的增温样地与对照样地之间，结合 136 份土壤宏基因组测序、GeoChip 功能基因芯片以及 2000 余株分离菌的药敏试验开展分析。结果显示：长期增温使土壤耐药基因丰度显著升高约 23.9%，其中糖肽类和利福霉素类耐药基因增幅最大；放线菌门成为最主要的耐药基因宿主，链霉菌等类群被选择性富集，部分耐药基因还与潜在的人、动物及植物病原相关；增温同时增强了耐药基因在不同物种间的共享与可移动性；分离菌药敏实验进一步证实，增温土壤来源的菌株对多种抗生素抑菌圈更小、耐药性更强。

该研究从生态与演化两个层面说明，升温通过生态选择富集携带耐热、氮同化等适应性状的放线菌宿主，并通过正向选择与染色体上的物理连锁让耐药基因“搭便车”同步扩增，水平基因转移又进一步促进其在微生物间的传播。这一发现把气候变暖与土壤耐药演化直接联系起来，表明升温在生态筛选与分子选择的共同作用下驱动耐药基因储库扩张；在全球持续升温的背景下，土壤中病原相关耐药基因的富集与扩散对公共卫生和环境可持续性构成潜在风险，也为预测和管理未来抗生素耐药风险提供了新的实验证据与分析框架。

图1　增温提高土壤ARG丰度并改变ARG组成。a，宏基因组学检测到的ARG多样性：外圈与内圈分别代表药物类别和基因，圆圈大小与归一化后的ARG丰度成正比；MLS为大环内酯-林可酰胺-链阳菌素类。b、c，12年间（2009—2020）增温样地（紫色，每年n=4份土壤）与对照样地（青绿色，每年n=4份土壤）中，来自宏基因组学的ARG归一化总丰度（每Gb测序读长深度，b）和来自GeoChip的ARG总信号强度（c）；误差棒表示四个重复样地间的标准误。d，增温（W）、降水改变（DP，加倍降水；HP，减半降水）和刈割（C）对总ARG丰度（宏基因组学，n=48份2019年土壤）及ARG信号强度（GeoChip，n=552份2009—2020年土壤样本）的效应量；误差棒为线性混合模型（LMM）估计效应量的标准误，图中对显著比较给出精确P值（***P<0.001，**P<0.01，*P<0.05）。e，按耐药机制和药物类别归类的ARG相对丰度。f，增温对主要ARG类群重标度后丰度的效应量，数据为LMM估计效应量的均值±标准误（n=96份土壤）；b、c、f的显著性采用双侧Waldχ²检验（II型）判定。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10413-x

DOI: 10.1038/s41586-026-10413-x.