摘要
废水系统是抗生素抗性基因（ARGs）的重要储存库，但大量潜伏性抗生素抗性基因（LARGs）的生态和健康风险仍不明确。在这项研究中，我们分析了来自中国的636个废水宏基因组样本，并构建了一个包含1587个LARGs的数据库。在所有环境中，编码丝氨酸-β-内酰胺酶的LARGs最为丰富和普遍。我们对宏基因组组装基因组中鉴定出的561个LARGs进行了全面的风险评估，综合考虑了宿主致病性、基因移动性和环境流行性。大多数LARGs在这三个维度上的风险较低，表明其传播风险有限。然而，仍鉴定出37个高风险LARGs，表明它们具有不可忽视的威胁。功能验证显示，排名前三的高风险LARGs在大肠杆菌中表达时显著增强了细菌对氨苄西林和环丙沙星的耐药性，而AlphaFold3分析显示这些基因具有典型的耐药蛋白折叠结构，进一步证实了它们的功能活性。水平基因转移分析表明，这些高风险基因通过质粒介导的机制从废水传播到了河流等自然水体中。总体而言，废水不仅作为LARGs的“积累池”，还可能成为向环境中释放“超级风险”耐药基因的来源。因此，迫切需要采取措施监测和控制这些高风险LARGs及其可移动的遗传元件，以阻止其在环境中的传播。
图形摘要
本研究分析了来自中国的636个废水宏基因组，鉴定出1587个潜伏性抗生素抗性基因（LARGs），其中37个因致病性、移动性和流行性被归类为高风险。功能验证证实了它们能够显著增强细菌的耐药性，质粒介导的水平基因转移表明这些基因从废水传播到了河流中，凸显了废水作为环境抗微生物药物（AMR）传播的“超级风险源”的作用。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
本研究生成的所有数据均包含在本文（及其支持信息文件）中。
