复旦大学粟硕团队 Cell、Nature 连发

哺乳动物不仅包括人类，还涵盖伴侣动物 (猫、狗等宠物)、家畜 (猪、牛、羊等养殖动物) 以及野生哺乳动物等，构成了多样而复杂的宿主体系。这些宿主体内，尤其是消化道部位，栖息着结构高度复杂、数量极其庞大的微生物群落，其中包含细菌、病毒、真菌等多种类型。多数微生物与宿主间存在共生或中性关联，它们在营养代谢、免疫调节及生态稳定等领域扮演关键角色，整体上被称为「微生物组」，共同构建起宿主重要的内部生态系统。

因此「哺乳动物微生物组」是指不同哺乳动物宿主体内全部微生物群落的总和。这些微生物里，部分成员连同它们所含的功能元件 (如抗生素耐药基因, antibiotic resistance genes, ARGs)，能够突破物种界限，在不同宿主之间进行传播。所谓「跨物种传播」，一般指微生物从某一宿主物种转移到另一宿主物种，且能在新宿主内实现适应或长期存续的过程。这种跨物种传播现象，对于深入研究微生物的病原生态学特征、厘清其背后所承载的公共卫生意义，均发挥着不可或缺的关键作用。

2025 年 8 月，复旦大学公共卫生学院、上海市重大传染病和生物安全研究院粟硕教授团队与中国科学院微生物研究所等多家单位合作，于国际著名期刊  Cell  发表题为《公共卫生监测忽视的哺乳动物中病原体及抗生素耐药基因的广泛跨物种传播》(Extensive cross-species transmission of pathogens and antibiotic resistance genes in mammals neglected by public health surveillance) 的论文。该研究就像是给这个巨大而隐秘的微生物世界绘制了一张前所未有的「地图」，首次系统解析了大量此前未知的哺乳动物微生物组多样性，并绘制了临床重要 ARGs 的跨宿主共享网络，拓展了人类对于微生物组成和多样性的认知边界和深度，并为微生物源疾病和抗生素耐药性防控提供重要理论基础。

研究团队构建了两大创新分析框架：

1.  交叉多组学高分辨率微生物组解析框架：通过整合多组学测序技术、精准微生物基因组重构方法、新型物种划分策略，以及依托基因组比较的同源菌株识别手段，能够精准鉴定低丰度微生物与新型微生物，并有效追踪跨宿主菌株的共享事件。

2. ARG 与 MGE 高精度注释框架：通过多数据库交叉验证及 ARG-MGE 联合分析，实现 ARGs 和 MGEs 的精细分类和精准丰度计算，并构建重要 ARGs 的跨宿主共享网络。

该框架深度融合微生物群落生态学、进化生物学、系统生物学和比较基因组学多学科理论，同时汇集自有高深度多组学测序数据及公共数据库资源，搭建起跨尺度、多维度的微生物组与抗性组解析体系，最终实现对复杂的微生物和 ARGs 跨宿主网络的高精度可追踪分析。未来，这一依托多学科前沿技术交叉的强大框架可应用于探索人类对微生物的认知边界和深度，还能系统监测新发病原体、预测重要耐药性扩散趋势，为制定精准且高效的公共卫生防控策略提供核心技术支撑。

解析 7000+未知细菌！全球首次绘制哺乳动物高分辨率微生物图谱，基于高分辨率微生物组解析框架，研究团队回收了 245 个病毒基因组、25,442 个细菌基因组、13 个真菌基因组和 2 个寄生虫基因组，极大扩展了当前已有的微生物参考数据库。共鉴定出 128 种病毒、10,255 种细菌、201 种真菌和 7 种寄生虫，在这些物种中约 70% 的细菌物种 (数量超过 7,000 种) 被推测为潜在新物种，揭示了哺乳动物体内丰富的微生物「暗物质」。

构建重要耐药基因跨宿主共享全景网络，揭示潜在公共卫生风险，基于抗生素抗性基因 (ARG) 与可移动遗传元件 (MGEs) 高精度注释框架，研究人员在哺乳动物微生物组中鉴定出 521 种潜在 ARGs，涵盖 13 类抗生素，其中氨基糖苷类、大环内酯-林可酰胺-链霉素类 (MLS)、四环素类及 β-内酰胺类为主要的耐药类别。这些 ARG 不仅分布范围广泛，且类型丰富多样，这种分布特征充分反映出哺乳动物微生物组中，存在着长期以来未经过系统评估的耐药潜力。研究中观测到 ARGs 与 MGEs 高度共现，在这些共现事件里，约有五分之四是由插入序列 (IS, 一类 MGE) 介导的，提示哺乳动物微生物组可能成为潜在可移动 ARGs 的储存库。

追踪病原与耐药基因，为精准公共卫生防控奠基，该研究构建的综合多组学高分辨率微生物组解析框架及 ARG 与 MGE 高精度注释体系，首次实现了对哺乳动物微生物组中低丰度及新型微生物的精确鉴定，以及对病原菌株和临床重要 ARGs 跨宿主传播路径的高精度追踪。

此外，2024 年 9 月，在伪狂犬、猴痘等病毒从动物向人类外溢引发新发传染病甚至全球大流行的频率正在显著增加的背景下，为精准预测和预报动物源新发传染病是关系绿色健康养殖与公共卫生防控的重要科学问题，复旦大学公共卫生学院粟硕团队与合作者，于国际知名期刊 Nature 发表题为「Farmed fur animals harbor viruses with zoonotic spillover potential」的论文。

该研究运用前沿交叉研究方法，揭示多种哺乳动物宏基因组数据中的病毒基因组组成、生态学特征与跨物种传播规律，在「同一健康」理念下，为构建人-动物-环境一体化多维度新发传染病预测预警体系奠定重要数据基础。

作者介绍

注：文中插图源于  Cell、Nature

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.08.016

来     源 ：复旦大学、复旦上医、复旦大学校友会光华生命健康分会

如需代发文章宣传、新闻稿、招聘等，请后台回复【学术】添加小编

我们长期为科研用户提供前沿资讯、实验方法、选品推荐等服务，并且组建了 70 多个不同领域的专业交流群，覆盖神经科学、肿瘤免疫、基因编辑、外泌体、类器官等领域，定期分享实验干货、文献解读等活动。

添加实验菌企微，回复【】中的序号，即可领取对应的资料包哦～

【2401】论文写作干货资料（100 页）

【2402】国内重点实验室分子生物学实验方法汇总（60 页）

【2403】2024 最新最全影响因子（20000+ 期刊目录）

【2404】免疫学信号通路手册

【2405】PCR 实验 protocol 汇总

【2406】免疫荧光实验 protocol 合集

【2407】细胞培养手册

【2408】蛋白纯化实验手册

【2501】染色体分析方法汇总

【2502】国自然中标标书模板

【2503】WB 实验详解及常见问题解答

【2504】DeepSeek 论文写作常用口令

【2505】中国科学院期刊分区表（2025 年最新版）

【2506】期刊影响因子（2025 年最新版）

【2507】130 种实验室常用试剂配制方法（附全套资料）

【2508】常见信号通路   

【2509】限制性核酸内切酶大全