【摘 要】
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在人医临床中,碳青霉烯类药物是治疗严重细菌感染的药物之一,但随着碳青霉烯类耐药细菌在全球范围内广泛传播,减少了细菌感染的治疗选择。产碳青霉烯酶是肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗生素耐药的主要机制,虽然在我国碳青霉烯类药物并未批准用于动物,但在食品动物中已出现产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌(Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae,CPE),携带的耐药菌可通过食物链传
【基金项目】
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国家自然科学基金(No.31625026和No.81661138002); 国家重点基础研究发展(973)计划(2013CB127200);
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在人医临床中,碳青霉烯类药物是治疗严重细菌感染的药物之一,但随着碳青霉烯类耐药细菌在全球范围内广泛传播,减少了细菌感染的治疗选择。产碳青霉烯酶是肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗生素耐药的主要机制,虽然在我国碳青霉烯类药物并未批准用于动物,但在食品动物中已出现产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌(Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae,CPE),携带的耐药菌可通过食物链传递给消费者,严重威胁人类的健康安全,因此有必要加强对食物链中CPE流行状况的监控。本研究对广州各区市售肉中分离的CPE分子流行病学进行初步研究,分析bla NDM基因在零售肉肠杆菌科细菌中的传播机制,为防止耐药基因的传播提供理论依据。2016年~2018年,从广州市7个区共采集794份零售肉,从105份(13.2%)样品分离得到110株亚胺培南不敏感菌,包括大肠杆菌(n=94)、肺炎克雷伯菌(n=10)、产气肠杆菌(n=2)和奇异变形杆菌(n=4)。采用PCR方法检测亚胺培南不敏感菌株中碳青霉烯酶基因的携带情况,结果显示110株菌全部都携带bla NDM基因,包括bla NDM-5(n=98)、bla NDM-1(n=11)和bla NDM-7(n=1),未检测到其他碳青霉烯酶基因,其检出率呈上升趋势,2018年bla NDM检出率(22.2%),明显高于2017年(11.1%)和2016年(9.4%)。另外对bla NDM阳性菌株进行bla CTX-M、mcr-1、fos A3、rmt B和flo R基因的检测,结果显示flo R基因检出率最高,为85.4%,bla CTX-M-1G和bla CTX-M-9G的检出率分别为3.6%(n=4)和15.4%(n=17),fos A3和rmt B检出率分别为12.7%(n=14)和2.7%(n=3),mcr-1的检出率为14.5%,检出率从2016年的24.3%下降到2018年的8.6%。采用琼脂稀释法测定受试菌株对15种抗菌药物的敏感性,结果显示受试大肠杆菌对氨苄西林、多西环素、氟苯尼考、复方新诺明耐药率都高于80%;对替加环素和阿米卡星较敏感,耐药率都低于10%。采用多位点序列分型(MLST)方法研究NDM阳性菌株的亲缘关系,94株NDM阳性大肠杆菌共分出51种MLST型,以ST48(n=13)和ST10(n=12)为优势克隆群,采用脉冲场凝胶电泳(PFGE)对ST48、ST10型大肠杆菌进一步确认其克隆关系,结果显示相似性低,说明bla NDM在大肠杆菌的扩散不是以克隆传播为主。10株NDM阳性肺炎克雷伯菌进行MLST分型,共分出8种ST型,ST1型(n=3)最多,PFGE结果显示其相似性高于99%。通过接合、复制子分型、S1-PFGE、Southern杂交等实验对bla NDM传播载体进行研究。结果显示,110株bla NDM阳性菌中,79.1%(n=87)位于IncX3型质粒上,质粒大小约为50 kb,包括bla NDM-5(n=80)、bla NDM-1(n=6)和bla NDM-7(n=1),说明IncX3型质粒的传播是bla NDM流行广泛的主要原因,其他菌的bla NDM基因位于60~280 kb质粒(n=21)或染色体(n=2)上。挑选部分NDM阳性菌进行全基因组测序,结果显示IncX3型质粒骨架区保守,可变区插入在umu D基因中,与肺炎克雷伯菌p NDM5_IncX3相似度为99%。设计特异性引物检测IncX3质粒中bla NDM的侧翼序列,共得到7种不同的可变区基因环境,87.6%(n=71)为第一种结构(bla NDM-△ISAba125-IS5-△ISAba125-IS3000-ΔTn2),5株菌为第三种结构(bla NDM-△ISAba125-IS5-△IS3000-△Tn2),其余5种结构还未见有报道。综上所述,广州市零售肉中存在碳青霉烯类耐药肠杆菌的污染,以bla NDM-5为主要基因型,且同时携带mcr-1、flo R、fos A3、rmt B等多种耐药基因,bla NDM主要通过IncX3型质粒水平传播为主。零售肉中碳青霉烯耐药菌株可经口或接触直接传递给人类,对人类健康安全带来极大的威胁。因此,我国应加强对动物源性食品中产碳青霉烯酶肠杆菌的监测。
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