近日，扬州大学兽医学院教授王志强团队在《自然—通讯》发表了研究论文，系统揭示了兽药环丙氨嗪（Cyromazine）通过促进整合接合元件（ICE）的水平转移，从而加速抗菌药耐药基因传播的分子机制，为养殖环节兽药科学使用及生物安全防控提供了新的理论依据。

耐药基因沿“养殖—环境—食品”链条传播的潜在风险示意图。扬大供图

抗微生物药物耐药性（Antimicrobial resistance, AMR）是全球公共卫生与生物安全的重大挑战。动物源耐药菌及耐药基因可经养殖、粪污排放等途径扩散，对动物性食品安全和公众健康构成威胁。

SXT ICE是一类可移动遗传元件，兼具染色体整合稳定性与接合转移能力，在耐药基因传播中扮演重要角色。前期研究显示，SXT ICE在畜禽源细菌中广泛分布，可携带多个高风险耐药基因进行跨细菌宿主传播。阐明外源因素对SXT ICE水平传播的调控机制，对揭示耐药基因扩散规律和生物安全风险防控具有重要意义。

研究发现，环丙氨嗪显著促进SXT ICE在细菌之间的接合转移，且这一促进作用不仅存在于同种细菌之间，也可发生于不同种细菌之间。在环境微生物群落中，环丙氨嗪不仅显著促进了SXT ICE的传播，还重塑了接合子群落结构，提示其可能在养殖环境中持续驱动耐药基因扩散，并增加耐药基因沿“养殖—环境—食品”链条传播的潜在风险。

机制研究表明，环丙氨嗪可诱导细胞内活性氧（ROS）积累，激活SOS应激反应，从而促进SXT ICE从宿主染色体上的切除，并形成可转移的环状中间体，为其后续接合转移提供前提条件。在此基础上，环丙氨嗪进一步上调接合转移相关基因的表达，推动SXT ICE进入高效转移状态。同时，环丙氨嗪还可增强细菌质子动力势（PMF）和ATP生成，提高细胞能量供给，增强细菌运动性和生物被膜形成能力，并通过增加细胞膜通透性和破坏膜稳态，进一步促进接合转移过程。

研究系统揭示了非抗生素类兽药环丙氨嗪通过促进SXT ICE切除与接合转移而加速耐药基因传播的分子机制。结果表明，除关注抗生素残留和耐药菌污染外，也应重视养殖过程中其他常用兽药对耐药性传播的潜在促进作用。

研究为阐明养殖环境中耐药基因扩散机制提供了新的理论依据，也为畜禽养殖过程中兽药科学使用和细菌耐药生物安全风险防控提供了科学参考，对保障动物性食品安全和推进耐药菌风险治理具有重要意义。

扬州大学兽医学院博士研究生王翠月为第一作者，王志强教授团队成员李瑞超教授为论文通讯作者。研究获得国家自然科学基金和江苏省杰出青年科学基金等项目资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-71554-1