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尊龙凯时:基因组技术评估华东地区病猪大肠杆菌耐药性研究

发布时间:2025-08-08   信息来源:尊龙凯时官方编辑

近年来,医疗和农业领域对抗生素的过度使用导致了耐药性问题的加剧,严重影响了公共健康。虽然目前的研究大多集中在临床环境,但针对病畜源大肠杆菌(尤其其动物传人风险)的耐药特征研究依然较为有限。为了填补这一领域的空白,浙江省农科院畜牧兽医所与中国科学技术大学生命科学学院的研究团队在学术期刊《mBio》上发表了一项新研究。该研究采用基因组技术,对中国东部地区在12年间收集的114株病猪源大肠杆菌的耐药性进行了系统分析,并首次发现携带mcr-1和mcr-3基因的产肠毒素大肠杆菌(ETEC)菌株。

尊龙凯时:基因组技术评估华东地区病猪大肠杆菌耐药性研究

当前,抗生素在畜牧养殖和医疗中的不当使用催生了多种携带“超级耐药基因”的耐药菌,导致抗生素疗效下降且新药匮乏,形成了极为严峻的健康危机。大肠杆菌是重要的人畜共患病原体,既能够引起疾病,又可跨种群传播耐药基因(如blaNDM-5、mcr-1、tet(X4/X5))。其自身高毒力与多重耐药性的叠加,进一步提高了公共健康风险。全基因组测序(WGS)作为解析耐药性和致病基因的核心技术,为动物及人类相关疾病的防控提供了重要依据。

在本研究中,分析团队调查了浙江省在2010年至2021年之间,从82个猪场收集的114株病猪源大肠杆菌样本。这些猪只表现出腹泻、脾肿大及肝肿大的症状。基因组分析表明,这些大肠杆菌属39种不同的序列类型(ST),其中ST88占绝大多数(158%),且在绍兴和杭州地区的多样性最高。跨年份和城市之间存在多种序列类型(ST)的共存现象,某些类型(如ST88)在长达9年的时间里持续流行,而另一些类型(如ST117、ST48)则仅在特定时期出现。此外,菌株间的小SNP差异也提示了可能存在跨猪场、跨时间的传播风险。

耐药性分析结果显示,114株大肠杆菌普遍存在严重的多重耐药性,其中9912%的菌株对三类及以上的抗生素表现出耐药性,对氨苄西林的耐药率高达100%,对环丙沙星和四环素的耐药率超过94%。更值得关注的是,有2105%的菌株表现出对粘菌素的耐药性。研究发现,自2018年以来,粘菌素的耐药率显著下降(从2955%降至1571%),而F苯尼考的耐药率反而上升至9429%,这一动态变化可能与抗生素使用政策的调整密切相关。

在对携带抗药性相关基因组特征的研究中,114株大肠杆菌的平均质粒携带数为49个,其中IncFIB质粒最为常见(7807%)。所有菌株均至少含有两种耐药基因(ARGs),807%的菌株则携带十种以上的ARGs,以mdf(A)、tet(A)、floR和sul2基因为最普遍。关键的发现是某些特定质粒与耐药基因存在强关联,且实验实证了IncI2质粒能够有效介导mcr-1基因在菌株之间的转移。

此外,研究还揭示出114株大肠杆菌均携带至少一种毒力基因,其中近八成菌株携带至少十种毒力基因。最为普遍的毒力基因是terC(9912%),其次是traT(8158%)。研究进一步分析了特定菌株分型(ST型)与某些毒力基因的关系,并成功鉴定出28株产志贺毒素大肠杆菌(STEC)、43株产肠毒素大肠杆菌(ETEC)和1株产紧密素大肠杆菌(EPEC)。

最终,研究发现了两株同时携带mcr-1和mcr-3基因的菌株,这两个基因分别位于不同的质粒上,表明其各自拥有不同的耐药性传播机制。这些发现不仅为加强对大肠杆菌的监控和防控提供了重要线索,还突显了抗生素耐药性问题的复杂性和紧迫性。

综上所述,浙江地区的病猪源大肠杆菌携带较高的遗传多样性与耐药性,对公共健康构成威胁。探索加强监管、优化抗生素使用策略,以及加强对创新药物研发的支持,将为应对这一严峻挑战提供重要的支撑。相信借助尊龙凯时的高端生物医疗技术,能够为公共健康保障和抗生素耐药性问题的解决提供新的解决方案。