Coriolis Micro空气采样器，助力评估空气中的抗性基因组

近期，Lucia Maestre-Carballa等人在线发表了《Metagenomic airborne resistome from urban hot spots through the One Health lens》由撰写，探讨了城市热点区域空气中的抗生素抗性基因(ARGs)。这些基因对人类健康构成严重威胁，并且可以通过空气传播，尤其在“同一健康”框架下，即人类、动物和生态系统的健康紧密相连。研究重点监测了两个关键地点：一个污水处理厂和一个医院的室内外空气，以评估空气中的抗性基因和抗性细菌的多样性。

研究方法

研究使用了宏基因组学技术来监测空气中的抗性基因组。选择了两个城市热点区域：一个医院和一个污水处理厂(WWTP)，对这些区域的空气样本进行了采样和分析。研究确认了通过荧光显微镜观察到的类细胞结构的存在，并揭示了空气中收集的颗粒物中存在多种ARGs和高度多样性的耐药细菌。

空气采样器的作用

在这项研究中，Bertin Instruments品牌的Coriolis Micro空气采样器发挥了关键作用。该设备用于在医院和污水处理厂的室内外环境中收集空气样本。Coriolis Micro以300 L/min的流速和0.5米的高度以上地面进行采样，总共采集的空气体积从52.5到108 m?不等。这种采样器的设计允许在10 mL的无菌PBS 1X中收集空气中的颗粒物和微生物。

Coriolis Micro空气采样器的价值

Coriolis Micro空气采样器的价值在于其能够收集空气中的微生物和颗粒物，这对于评估空气中的抗性基因组至关重要。该设备能够捕获与滴液、气溶胶或其他大于0.5微米的颗粒物相关的病毒。此外，Coriolis Micro的使用提供了一种标准化的方法来收集空气样本，这对于比较不同研究中获得的样本至关重要，因为它减少了由于不同方法引入的偏差和变异性。

实验过程

实验包括以下几个步骤：

1. 采样点选择：在西班牙阿利坎特市的一个医院和一个污水处理厂进行空气样本采集。

2. 空气样本处理和测序：使用Coriolis Micro采样器收集的空气样本被运送到实验室进行核酸提取和SYBR Gold染色。样本通过0.2 μm的Isopore膜滤器过滤，以保留颗粒物和微生物。

3. 生物信息学分析：对空气样本的原始数据进行质量过滤，并使用Kaiju程序进行分类。使用SPAdes进行组装，只考虑大于500 bp的contigs进行进一步分析。使用Prodigal预测ORFs，并通过比对ARG数据库来注释ARGs。

实验结果

实验结果显示，污水处理厂的样本中ARGs的相对丰度最高，每Gb和每立方米空气中有32个ARGs命中，其次是医院主入口（室内）的样本，大约每Gb和每立方米空气中有5个ARGs命中。医院入口样本展示了最高的ARGs丰富度，共有152种不同的ARGs，分为九类抗生素抗性。在医院室内空气中检测到携带ARGs的常见共生和致病细菌，如Moraxella、Staphylococcus和Micrococcus。值得注意的是，所有分析样本中没有共享的ARGs，表明空气抗性基因组的动态高度可变。此外，研究中在分析的空气病毒分数中没有发现ARGs，表明空气病毒在ARGs传播中的作用可以忽略不计。

结论

这项研究提供了城市空气中ARGs和耐药细菌的详细画像，强调了空气传播对人类健康的潜在风险。研究结果表明，医院和污水处理厂等城市热点区域是ARGs和耐药细菌的潜在排放源，这些区域的研究对于理解同一健康视角下的抗微生物抗性至关重要。此外，研究还发现，通过Coriolis Micro采样器收集的空气样本中没有检测到ARGs的病毒载体，这表明空气病毒在ARGs的传播中可能不起主要作用。

总结

本文通过使用Coriolis Micro空气采样器，提供了城市空气中抗生素抗性基因组的深入分析。这项研究不仅揭示了空气中抗性基因的多样性和丰度，而且还强调了监测室内空气质量的重要性，以及评估ARGs在室内外环境中的传播。通过这项研究，我们可以更好地理解ARGs的环境动力学，并为制定有效的公共卫生策略提供科学依据。