成果一：硫化氢是污水抗生素抗性基因传播扩散隐秘推手
抗生素抗性基因（ARGs）通过水平基因转移进行传播，对全球健康构成重大威胁。尽管已知外源胁迫因素会促进接合转移，但内源微生物代谢物在此过程中的作用尚不明确。本研究发现在废水中普遍存在的代谢物硫化氢（H2S）是一种强效但被忽视的质粒接合促进因子，阐明了一种不同于经典SOS反应的质粒自主激活机制（图1）——RP4质粒利用其编码蛋白Upf32.8（重命名为GlsS32.8）感知细胞内谷氨酰胺水平，触发质粒去抑制，并增强从宿主窃取以谷氨酰胺为核心的代谢过程，从而在H2S环境下促进接合转移。该研究重新定义了微生物代谢物作为抗性传播关键驱动者的角色，并为理解质粒-宿主相互作用以遏制ARGs扩散提供了重要见解。欧洲科学院院士、牛津大学Timothy Walsh教授在Nature Water撰写题为“Hydrogen sulfide causing an AMR stink”评论（图2）。论文第一作者为黄海宁助理教授，通讯作者为陈银广教授和郭建华教授（昆士兰大学）。
图1. 基于GlsS32.8的质粒RP4自激活机制
图2. 欧洲科学院院士Timothy Walsh教授的部分评论截图
成果二：调控微生物代谢促进低C/N污(废)水高效脱氮与温室气体减排
针对低碳氮比(C/N)污(废)水生物脱氮依赖外碳源同时排放大量温室气体的问题，创新提出一种代谢重编程策略（图3），通过引导碳通量进入乙醛酸分流（GS）途径，强化三羧酸循环回补反应，实现低C/N废水高效脱氮并减少温室气体排放，其中总氮去除率提升196.2%、氧化亚氮排放减少51.3%。该效应源于异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶被抑制，导致异柠檬酸积累从而激活乙醛酸分流关键酶异柠檬酸裂解酶，优先启动GS驱动的回补代谢。这种碳代谢重编程策略可降低脱氮有机碳需求，提升碳源利用效率。论文第一作者为博士研究生彭浩进，通讯作者为陈银广教授。
图3. 提出的代谢重编策略简图及其效果
上述论文得到了国家自然科学基金（52470053、52470056和52100059）等的资助。
文章链接1：https://www.nature.com/articles/s44221-025-00523-7
文章链接2：https://www.nature.com/articles/s44221-025-00501-z
