港大土木工程团队研发新追踪方法揭示抗生素耐药性在本港环境传播途径

香港大学（港大）工程学院团队利用全港基因数据，研发一项崭新的基因组追踪方法，以精准追踪耐药细菌和耐药基因在本港不同环境的流动和传播途径，为公共卫生防护策略提供关键启示。

由港大土木工程系张彤教授领导的研究团队，针对本港河流及污水等城市水体中常见、可产生抗生素耐药性的大肠杆菌展开研究。团队同时追踪细菌菌株及携带耐药基因的质粒（小型基因片段），从而了解耐药性在人、动物与环境之间的传播机制。

团队采用纳米孔长读长测序技术（Nanopore long-read sequencing），分析一年内收集的1,016个大肠杆菌样本。这些样本涵盖不同细菌类型、耐药基因及环状质粒，让研究人员能够进行全港高分辨率的比对分析。

研究发现，不同来源的细菌在基因上高度相似，其中142组相同菌株同时存在于人体与环境水体中。团队更识别出195个同时存在于人类、动物及环境的质粒，显示耐药基因能透过可移动DNA传播。实验室实验证实，部分质粒能在细菌间转移，为跨界传播提供了实证支持。

此研究将复杂基因数据转化为实用工具，建立创新量化框架，用以测量细菌与耐药基因在不同环境间的连通性。简言之，城市水体成为细菌与耐药基因在人、动物与环境之间混合传播的交汇点。

研究第一作者徐晓庆博士表示：“微生物耐药不仅关乎基因分布的位置，更关乎它们在彼此连通的环境之间如何移动。透过量化人类、动物与环境水体之间的生态连通性，这项研究有助解释耐药性传播途径，并为更一体化的监测与干预策略提供依据。”

这项发现对公共卫生而言是至关重要。当环境相互连通时，耐药性将更快在人与环境间双向传播。研究支持建立综合监测系统，整合污水、环境及临床数据，帮助决策者及早预警并优先处理高风险质粒与菌株。此方法亦适用于其他城市，有助建立标准化基因组监测框架，在“ 同一健康” 理念下评估及防控抗生素耐药风险。

本研究获张彤教授主持的大学教育资助委员会主题研究计划（Theme-based Research Scheme, TRS）资助，相关计划旨在支持本地资助大学围绕战略重点主题开展高水平科研。

研究成果已发表于国际权威期刊《自然-通讯(Nature Communications)》，论文题为「Ecological connectivity of genomic markers of antimicrobial resistance in Escherichia coli in Hong Kong」。

文章连结：https://doi.org/10.1038/s41467-025-62455-w

关于张彤教授

张彤教授领导的港大工程学院土木工程系环境微生物组工程与生物技术实验室，专注研究环境微生物，并于微生物领域的“抗生素抗性的环境维度”新兴研究方向做出了领先研究，在新冠期间研发了香港的污水监测系统。目前张教授正在带领一个由多间大学的教授组成的跨学科团队，进行相关主题的研究项目 —〈抗生素耐药基因的环境污染传播机制与控制阻断策略研究(T21-705/20-N) 〉。更多信息可浏览：https://smile.hku.hk/。

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