质粒介导动物源性肠杆菌科细菌多药耐药性研究

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动物源性动物源性细菌对各类抗菌药物的耐药性问题已经成为世界各国亟待解决的难题之一,严重威胁食品安全和公众健康。为了解食品动物源性肠杆菌科细菌的耐药性现状,本研究对从菜市场、畜禽养殖场、水产品养殖场等分离到的1000余株耐药菌进行了耐药性分析发现,400余株为多药耐药株;进一步选择了代表性的4株菌进行了后续的耐药性研究,最后对1株进行了全基因组测序,对携带耐药基因的质粒进行了详细的生物信息学比较分析,阐述了质粒介导多药耐药肠杆菌科细菌耐药基因水平转移的分子机制。本研究还对4个IncI型复合群测序质粒及参考质粒进行了比较基因组学分析,对IncI型复合群质粒进行了基于repZ的重新分型,阐述了IncI型复合群质粒间的进化关系。本研究的结果有助于人们采取合理的干预措施以从源头减少和防止动物源性耐药菌的产生提供科学依据,对保障食品安全和人民健康具有重要意义。本研究结果表明,动物源性分离株F160211是世界上首次发现的携带mcr-1的奇异变形杆菌(Proteus mirabilis);F160188是世界上首次发现的携带mcr-1的弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii);肺炎克雷伯菌F160070上携带mcr-1的IncY-like型质粒尚未报道,是首次发现携带mcr-1的IncY-like型质粒;分离株F160047为携带mcr-1的大肠埃希菌(Escherichia coli),是mcr-1阳性的常见分离株。最小抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration,MIC)测定和耐药基因筛查结果表明,上述4株细菌都同时携带有多种耐药基因,都对多类抗菌药物耐药。对肺炎克雷伯菌F160070全基因测序的数据分析表明,分离株F160070有3个耐药质粒,分别命名为p160070-catA、p160070-MCR和p160070-CTXM。p160070-catA携带mph(A)、catA2、dfrA12、aadA2、aph(3’)-Ia和sul1耐药基因,p160070-MCR携带mcr-1耐药基因,p160070-CTXM携带fos A14、blaCTX-M-65、aadA22和lnu(F)耐药基因,另外染色体还存在blaSHV-28、fos A2、oqxB和oqxA耐药基因。IncI复合群质粒的分析结果表明其可以被重新分为IncI2、IncI1/B/O、IncIγ/K1和IncK2/Z四个质粒型别。纳入分析的测序质粒都属于IncIγ/K1型;除了p205880-NR2不含耐药基因外,其他三个质粒都含有blaCTXM-14/65基因,它包含在一个被命名为“blaCTXM-14/65区”的外源插入区中。有些质粒还包含多个移动元件和外源插入区,如p61806-CTXM含有ΔTn6295和2拷贝的ΔIS26,p11011-CTXM有一个MDR区,包括3拷贝的blaCTXM-65区,p14E509-CTXM还含有aacC2-tmrB区,携带aacC2和tmr B耐药基因。
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