氨基糖苷类药物是一种重要的治疗兽医和人医临床上细菌感染的抗菌药物,而16S rRNA甲基化酶是氨基糖苷类药物高度耐药的一种近年来新发现的耐药机制。由于广泛、长期使用氨基糖苷类药物,耐药现象变得日益严重,而耐药菌株可通过克隆传播或可移动元件、质粒等介导的水平传播使耐药基因在菌种内甚至菌种间进行传播和扩散,从而加速耐药菌及耐药基因的流行。国内外关于沙门菌16S rRNA甲基化酶基因的研究相对较少,因此,本文旨在了解我国不同来源沙门菌中16S rRNA甲基化酶基因的流行情况,并进一步研究其遗传特征和传播机制,为生产实践中耐药菌株的快速监测提供参考,另外,为动物临床或养殖业中合理使用氨基糖苷类药物和减缓、控制耐药菌株的出现提供理论依据。1 16S rRNA甲基化酶基因在不同来源沙门菌中的流行特征本文以我国24个省的畜禽、宠物、人、动物源性食品和环境来源的2,369株包含37种血清型的沙门菌为研究对象,用阿米卡星抗性平板筛选出26株分离自江苏具有耐药表型的沙门菌。检测这26株沙门菌的16S rRNA甲基化酶基因,结果显示均携带相应基因,最为流行的是armA基因(23/26,88.46%),其中有22株沙门菌来自鸡源样品,包括1 1株沙门菌来自市场鸡肉样品和1 1株沙门菌来自鸡临床样品,另1株沙门菌是人的体检肛拭样品;有3株沙门菌携带rmtB基因(3/26,11.54%),分别来自猪屠宰场的淋洗水样、鹅的粪便样和市场鸡肉样。16S rRNA甲基化酶基因仅在印第安纳沙门菌(25/40,62.50%)和伦敦沙门菌(1/106,0.94%)中检测到。采用琼脂稀释法对这26株阿米卡星耐药的沙门菌进行药物敏感性检测,结果发现多重耐药现象严重,最流行的多重耐药谱是 AMP-CFZ-CTX-ATM-GEN-AMK-STR-TET-NAL-CIP-CHL-FFC-OLA-FOS-SXT(17/26,65.38%)。2 16S rRNA甲基化酶基因在沙门菌中的传播机制采用Illumina测序技术对26株携带16S rRNA甲基化酶基因的沙门菌进行全基因组测序,结果显示25株印第安纳沙门菌同属于ST17型,一株伦敦沙门菌属于ST155型;系统进化树结果显示,25株ST17型印第安纳沙门菌分为两个簇,主簇中含有24株分离株,其他簇中仅含有1株分离株;不同来源的菌株分布在同一簇中,说明亲缘关系十分接近,暗示ST17型印第安纳沙门菌存在克隆关系。此外,携带armA/rmtB基因的沙门菌还会携带产超广谱β-内酰胺类耐药基因、喹诺酮类耐药基因以及磷霉素类耐药基因。26株携带16S rRNA甲基化酶基因(armA/rmtB)的沙门菌除10株菌株没有复制子外,剩余16株菌株都含有复制子,复制子分型结果显示共有13种复制子型,其中最为流行的是IncHI2和IncX1(n=14),其次是IncQ(n=10)。对armA/rmtB阳性菌株进行接合实验,其中16株armA/rmtB阳性菌接合成功,提示armA/rmtB基因位于可接合性质粒上,且不同的温度会影响接合频率,30℃时接合频率高于37℃,提示可接合性质粒大都是IncHI2。armA基因的转移与转座子Tn1548有关,但常常因IS26的插入而被截断。23株armA阳性菌株存在两种基因环境(Ⅰ和Ⅱ),结构Ⅰ:ΔISCR1-tnpU-armA-IS26;结构 Ⅱ:ΔlSCR1-tnp U-armA-tnpD-msrE-mphE-ΔIS26。rmtB基因的转移与Tn2转座子有关,3株rmtB阳性菌株同样存在两种基因环境(Ⅰ和Ⅱ),结构I中rmtB上游是ΔIS26、ΔIS1294和被IS1294截断的包含β-内酰胺类耐药基因blaTEM-1在内的ΔTn2,下游则是ΔISCR1;结构Ⅱ中rmtB基因的上游是ΔIS26和被截断的包含blaTEM-1在内的ΔTn2,下游则是ΔIS26。通过PacBio测序,分析携带armA基因的质粒pSIN626和携带rmtB基因的质粒p910,结果显示,pSIN626是IncHI2-IncX 1型的融合性质粒,与印第安纳沙门菌的质粒pJT01和沙门菌的质粒pCFSA664-1高度相似,不同的是,pJT01在50kbp-60kbp之间缺少了 IncX1的复制子区域,在110kbp的位置缺失了四环素的耐药区域;pCFSA664-1同样在50kbp-60kbp之间缺少IncX1的复制子区域。p910是一个IncA/C-IncN-IncX1型的杂合性质粒,与来自大肠杆菌的质粒pK202-1有相似的接合转移区和骨架区域;与来自肺炎克雷伯菌的质粒pTHNK130-1有相似的复制区,而剩余区域相似度较低。综上所述,我国不同来源沙门菌中16S rRNA甲基化酶基因以armA基因流行为主,主要来源于鸡源印第安纳沙门菌,rmtB基因流行较少但宿主来源较广(鹅、鸡、猪)。ST17型印第安纳沙门菌的克隆传播和IncHI2-IncX1型质粒、Tn1548、IS26等水平传播是armA基因在沙门菌中扩散的主要原因;rmtB基因的传播与Tn2、ISCR1和IS26的水平传播有关。