饮食与环境因子共同驱动城市蝙蝠的肠道微生物组、耐药基因组与毒力基因组

为何城市蝙蝠关系到人类健康

随着城市扩张，人类与野生动物的接触比以往更为密切。我们常常忽视的邻居之一是栖息在桥下和建筑物中的蝙蝠。这些动物每晚飞越城乡上空，捕食可能携带农用化学物质和抗生素残留的昆虫。本研究提出了一个及时的问题：城市生活与食物如何塑造蝙蝠肠道内的微生物——以及那些能使细菌产生耐药性或增强致病性的基因——这对公共卫生可能意味着什么？

科学家们的研究目标

研究者在中国东北地区以双色拟鲍氏蝠为研究对象，这种蝙蝠常在城市建筑上形成大型育婴群。他们在妊娠、分娩和哺乳期间从60只蝙蝠采集了粪便样本，并取自邻近农村种群和未成年蝠。研究并非着眼于单一微生物，而是采用“宏组学”方法——读取样本中所有的DNA——同时描绘三类内容：肠道微生物组（存在的所有细菌）、“耐药组”（抗生素耐药基因）和“毒力组”（能增强细菌致病性的基因）。他们还通过昆虫DNA分析刻画蝙蝠的食谱，并测定粪便中的数十种抗生素残留。

蝙蝠肠道中的生命

研究团队发现，这些城市蝙蝠的肠道富含多样的细菌以及大量耐药和毒力基因，其丰度与污水或畜禽粪便等污染环境中观察到的水平相当。大多数肠道细菌属于若干主要类群，诸如梭状芽孢杆菌属（Clostridium）、克雷伯氏菌属（Klebsiella）、肠杆菌属（Enterobacter）、乳球菌属（Lactococcus）和大肠杆菌属（Escherichia）尤其常见。耐药基因覆盖了广泛的药物类别，包括多药和喹诺酮耐药，而毒力基因则与附着宿主组织、体内迁移和逃避免疫等性状相关。然而，当研究者检查这些基因在细菌基因组中的位置时，发现大多数位于染色体或非移动质粒上，罕少与可移动遗传元件相连，提示这些基因在细菌间横向转移的能力有限。

城市生活、地点与时间如何塑造隐性基因库

随后，研究将来自两个农村地点的蝙蝠与城市中的个体进行了比较。地理位置证明很关键：三个采样地在细菌群落以及耐药与毒力基因模式上差异显著。其中一个农村地点实际上显示出此类基因最为丰富，暗示该处的局部污染或农业活动可能比邻近城市更为强烈。在繁殖季节内——从妊娠晚期到断奶——蝙蝠肠道群落也发生了变化。耐药和毒力基因总体上随时间增加，并与关键细菌类群的变化同步，尤以梭状芽孢杆菌属为显著。统计分析表明，这些模式并非随机，而是由环境持续的压力所驱动，而非偶然重组。

饮食与抗生素：无声的驱动因素

鉴于这些蝙蝠是贪食的昆虫捕食者，研究者检视了食物与药物残留如何与肠道基因库相互作用。DNA条形码分析显示，蝙蝠摄食的昆虫来自至少16个目，以苍蝇目和鳞翅目为主。食谱从妊娠期到哺乳期变得更为多样，可能反映出能量需求增加和昆虫资源的季节性变化。化学分析显示，粪便中含有多类抗生素，尤其是磺胺类、喹诺酮类和大环内酯类，且城市蝙蝠的含量高于大多数农村个体。饮食组成与抗生素谱高度匹配，表明蝙蝠所食暴露了它们于药物残留。反过来，特定抗生素的存在与相应耐药基因的出现和丰度相关——例如氨基糖苷类浓度与氨基糖苷耐药基因同步上升——这表示饮食中抗生素残留选择了肠道中的耐药细菌。

哪些因素影响不大

团队还考察了个体蝙蝠特征——如性别、年龄、体型或生殖状态——是否会改变肠道微生物组或其耐药与毒力基因组成。在他们的数据集中，这些宿主特征差异不大。刚断奶并开始自主觅食的未成年蝙蝠已携带与成体相似的耐药与毒力基因谱。作者认为，共享栖息地、广泛的夜间活动范围，以及对相同昆虫猎物和环境污染物的共同暴露，可能会覆盖个体之间的细微差别。

对人类与生态系统的意义

对普通读者而言，关键结论是：栖居城市的蝙蝠不仅是控制害虫的动物；它们的肠道反映了它们所利用环境中的化学与微生物压力。饮食与栖息地，比蝙蝠自身的生物学特征，更决定了哪些微生物以及耐药或毒力基因在其体内繁盛。尽管它们携带的基因似乎横向转移能力有限，研究结果仍将蝙蝠突显为农田、城市和水路等地抗生素与污染物外泄进入野生动物的哨兵。监测这些动物有助于我们理解抗生素和其他化学物质的使用如何在城市生态系统中回响——并可能最终影响人类健康。

引用: Huang, L., Pu, YT., Zhao, YH. et al. Diet and environmental factors jointly drive the gut microbiome, resistome, and virulome of urban bats. npj Biofilms Microbiomes 12, 61 (2026). https://doi.org/10.1038/s41522-026-00930-y

关键词: 城市蝙蝠, 肠道微生物组, 抗生素耐药基因, 环境污染, 野生动物一体化健康