近期，188金宝博 近海环境安全实验室的牛志广教授研究团队联合生命188金宝博 与环境188金宝博 在环境科学与工程领域的TOP期刊Environmental Science & Technology（IF=13.1）上发表了重要研究成果。团队首次系统性地揭示了外膜囊泡（Outer Membrane Vesicles, OMVs）在蓝细菌（Cyanobacteria）与环境细菌之间充当抗生素抗性基因（ARGs）转移载体的重要作用。这一发现补充了传统认知中主要依赖接合（Conjugation）、转化（Transformation）和转导（Transduction）的基因水平转移（HGT）框架，为水体环境中ARGs的跨门细菌间传播提供了重要的理论证据。

蓝细菌作为环境中重要的ARGs宿主，其与异养细菌间的HGT是驱动ARGs扩散的核心隐患，然而两者间是否存在高效的跨门传递通道仍有待阐明。本研究首次证实，OMVs能够作为关键媒介，介导蓝细菌与异养细菌之间实现 ARGs的高效包裹、长效保护及双向水平转移。这一发现弥合了跨门细菌间基因流动的理论空白，阐明了基于OMVs的跨门耐药基因传播新机制。结合宏基因组学分析，研究进一步揭示了OMVs对近岸微生物群落结构的深度重塑效应。本研究不仅揭示了一条隐秘且高效的跨门耐药基因传播“快车道”，更为重新评估与理解全球水生态系统中ARGs的扩散机制提供了重要视角。

图1 OMVs介导的异养细菌向蓝细菌的水平基因转移证明

图2 OMVs介导的蓝细菌向异养细菌的水平基因转移证明

通过将异养细菌（E. coli DH5α）与其来源的OMVs、蓝细菌（Synechocystis sp. PCC 6803）与其来源的OMVs分别进行交叉共孵育，并结合抗生素抗性平板筛选、聚合酶链式反应（PCR）验证以及激光共聚焦扫描显微镜（CLSM）观察，多维证实了外源抗性基因在异养细菌DH5α与蓝细菌Synechocystis sp. PCC 6803之间的双向高效成功转移。

本研究首次阐明了基于OMVs的蓝细菌与异养细菌间ARGs双向传递途径，揭示了一种新型跨门HGT机制的存在。这一成果拓宽了传统关于跨门细菌间ARGs传播的既有认知，深化了对水环境中ARGs扩散途径的理解，为解析复杂生态系统中ARGs的传播机制提供了重要理论依据。

作者简介

第一作者：杨懿晨 博士研究生，188金宝博 。主要研究方向为新兴污染物的地球生物化学过程、抗性基因在环境中的传播及其机制研究。以第一作者在Environmental Science & Technology、Aquatic Toxicology等期刊发表多篇论文。

通讯作者：刘晶 博士、副研究员，188金宝博 生命科学188金宝博 。主要研究方向为合成生物学与环境应用交叉领域，重点关注环境微生物与人体健康，以第一作者或通讯作者在Environmental Science & Technology、ACS Nano等期刊发表论文多篇。

通讯作者：牛志广 教授、博士生导师，188金宝博 、生命科学188金宝博 。主要研究方向聚焦于：新兴污染物的地球生物化学过程、环境污染与人体健康。以第一作者或通讯作者发表学术论文150余篇。