近日，公共卫生学院李学文教授团队在细菌耐药研究领域取得新进展，研究成果分别发表于Water Research、Environmental pollution等国际期刊。
耐碳青霉烯类肠杆菌（CRE）在全球范围内广泛传播，对全球公共卫生构成了极大威胁。耐碳青霉烯类高毒力肺炎克雷伯菌(CR-hvKP)给临床细菌感染治疗带来巨大挑战，目前对该类致病菌研究多聚焦临床，而对环境水体中CR-hvKP的流行特征还知之甚少。本文研究发现，CR-hvKP的检出率和碳青霉烯酶基因的相对丰度在污水厂处理前后均无显著降低，医院内持续的CR-hvKP感染导致CR-hvKP向城市污水处理厂和河流扩散，且通过区域间传播向全国范围扩散。上述研究成果发表于Water Research（中科院1区，Top期刊，5-Year IF=13.3），公共卫生学院博士研究生邹慧云、硕士研究生周紫玉为该论文共同第一作者，李学文教授为独立通讯作者。
课题组进一步研究发现，同时携带粘菌素和碳青霉烯类耐药基因的大肠杆菌（CCREC）在污水处理厂的流行率高达4.8%。污水处理厂的不同功能区之间观察到碳青霉烯类耐药基因的大肠杆菌（CREC）的克隆传播，且污水处理厂的分离株与临床来源CREC存在克隆关系。上述研究成果分别发表于Environmental Pollution（JCR 1区，5-Year IF =9.5）和International Journal of Hygiene and Environmental Health（JCR 1区，5-Year IF =6.2），公共卫生学院博士研究生王娣为第一作者，李学文教授为独立通讯作者。
以上研究均表明，通过医院向环境水体扩散CRE已经成为普遍存在，现有医疗污水处理设施不能满足目前耐药菌防控的需要，特别是消毒剂抗性基因的出现需要引起格外关注。
此外，课题组从环境管理角度开展研究，以产ESBL的大肠杆菌为指示菌，追踪抗生素耐药性在水环境中的时空分布和传播情况。研究表明，污水处理厂的脱水处理工艺能减少但无法清除ESBL，ESBL的检出率在冬春季较高，其检出率与温度和湿度存在关联。污水处理厂和河流中ESBL存在高度遗传相似性，表明医院是城市ESBL扩散的重要传播源。本研究还筛选了城市水环境中ESBL-Ec的优先管控型别ST38和ST69，为城市水环境耐药菌污染的管控提供数据支持。上述研究成果发表于Journal of Environmental Management（JCR 1区，IF=8.7），公共卫生学院硕士研究生李琦为第一作者，李学文教授为独立通讯作者。
除了水环境传播，课题组还对耐药菌跨介质传播进行了研究。在全面解析城市污水处理厂及其连接河流耐碳青霉烯类柠檬酸杆菌（CRCS）时空分布、分子流行特征的基础上，还首次发现CRCS能够在水、土壤、气溶胶之间的克隆传播，这为遏制污水处理厂及周边CRCS传播防控提供了新的理论依据。上述研究成果发表于Ecotoxicology and Environmental Safety（JCR 1区，5-Year IF =6.9）上，公共卫生学院硕士研究生武天乐为第一作者，李学文教授为独立通讯作者。
以上研究工作得到了国家自然科学基金（81972995、82273586）、科技部重点研发项目（2020YFC1806904）以及山东省重点研发项目（2019GSF111056）的资助。
文章链接：
1.Persistent transmission of carbapenem-resistant, hypervirulent Klebsiella pneumoniae between a hospital and urban aquatic environments
2.Transmission of clones of carbapenem-resistant Escherichia coli between a hospital and an urban wastewater treatment plant
3.High prevalence of Escherichia coli co-harboring conjugative plasmids with colistin- and carbapenem resistance genes in a wastewater treatment plant in China
4.Tracking spatio-temporal distribution and transmission of antibiotic resistance in aquatic environments by using ESBL-producing Escherichia coli as an indicator
5.Genomic insight into transmission mechanisms of carbapenem-producing Citrobacter spp. isolates between the WWTP and connecting rivers
