通辽地区犊牛腹泻大肠杆菌耐药性检测及一株多重耐药菌全基因组测序分析

【背景】大肠杆菌(Escherichia coli)是引起犊牛腹泻的最主要病原菌,其耐药性菌株的不断出现引起广泛关注。【目的】了解内蒙古自治区通辽市犊牛腹泻大肠杆菌耐药性及耐药基因流行情况。【方法】从通辽市多个旗县采集犊牛腹泻样品40份,经细菌分离纯化及16S rRNA基因测序,最终鉴定出20株大肠杆菌。采用药敏试验和PCR方法对分离菌进行耐药性及耐药基因检测分析,并对其中1株多重耐药菌株进行全基因组测序。【结果】20株分离菌均具有多重耐药性,对链霉素、环丙沙星、恩诺沙星和复方新诺明的耐药率达80%以上。所检耐药基因中,aphA1、strB、TEM-1和qnrS检出率达100%。通过对代表性菌株TL-13全基因组测序发现,其基因组大小为4897185bp,GC含量为50.68%,同时携带2个质粒,大小分别为108288bp(pTL13-1)和64018bp(pTL13-2)。质粒中共携带18个可移动耐药基因。【结论】通辽地区犊牛腹泻大肠杆菌多重耐药性普遍存在,4种常见耐药基因普遍流行。     

细菌遗传元件水平转移与抗生素抗性研究进展*

细菌可移动遗传元件包括噬菌体、质粒、转座子、插入序列、整合子、基因组岛(genomic island and genomic islet)等,其中接合性质粒、转座子、整合子及基因组岛等是与抗生素抗性有关的元件,可以在同种甚至于不同种菌株间水平转移,加速了临床上耐药及多重耐药菌株的产生。综述了细菌与抗生素抗性有关的可移动遗传元件的种类、特征及转移机制的研究进展。     

一株牛源都柏林沙门氏菌的全基因组测序及毒力与耐药性分析

【背景】沙门氏菌(Salmonella spp.)是重要的人畜共患病原菌,其毒力和耐药性的不断增强引起广泛关注。【目的】了解从通辽市一犊牛死亡病例中所分离牛源都柏林沙门氏菌的毒力及耐药性情况。【方法】以病死犊牛肺脏为材料,经细菌分离纯化及16S rRNA基因测序,鉴定病原为沙门氏菌。采用动物试验、药敏试验和PCR方法对分离菌进行毒力、耐药性,以及毒力基因和耐药基因检测,并对其进行全基因组测序分析。【结果】分离菌具有较强毒力,对小鼠半数致死量为2.8×10⁶ CFU/mL。分离菌为多重耐药菌,仅对多粘菌素B和噻孢霉素敏感,对强力霉素和恩诺沙星中度敏感。检测13种沙门氏菌常见毒力基因,检出率为92.3%。对分离菌进行全基因组测序分析,该菌株为都柏林沙门氏菌,基因组大小为4 965 370 bp,GC含量为52.12%,同时携带2个质粒,大小分别为79 524 bp (pTLS-1)和45 301 bp (pTLS-2)。分离菌中共携带996个毒力基因和24个毒力岛;共携带42个耐药基因,其中4个为可水平转移基因,基因组中存在9个可移动遗传元件,包括插入序列和转座子等。【结论】分离牛源都柏林沙门氏菌菌株具有较强毒力且为多重耐药株,携带大量毒力基因及耐药基因。     

细菌遗传元件水平转移与抗生素抗性研究进展

细菌可移动遗传元件包括噬菌体、质粒、转座子、插入序列、整合子、基因组岛（genomic island and genomic islet）等,其中接合性质粒、转座子、整合子及基因组岛等是与抗生素抗性有关的元件,可以在向种甚至于不同种菌株间水平转移,加速了临床上耐药及多重耐药菌株的产生。综述了细菌与抗生素抗性有关的可移动遗传元件的种类、特征及转移机制的研究进展。     

一株同时携带optrA和cfrC基因的猪源多重耐药结肠弯曲菌的全基因组测序

【背景】弯曲菌(Campylobacter)是一种世界范围内能引起胃肠炎的最常见食源性病原菌,对临床上重要的抗菌药物耐药越来越严重,对食品安全和公共健康造成重大威胁。【目的】研究一株同时携带optr A和cfr C基因的猪源结肠弯曲菌(Campylobactercoli)耐药表型和耐药基因,同时对该菌全基因组特征、毒力基因分布情况以及optr A和cfr C基因环境进行分析。【方法】采用琼脂平板稀释法进行最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)测定,并且对该菌进行全基因组测序。【结果】该菌株对四环素、克林霉素、阿奇霉素、氟苯尼考和利奈唑胺呈现高度耐药,对环丙沙星和庆大霉素敏感。全基因组测序得到一条大小为1 436 486 bp的环状DNA (GC含量为31.63%),携带四大类抗生素中共计12种耐药基因,均定位于染色体上,其中氨基糖苷类耐药基因数量最多。此外,携带包含黏附、侵袭和移动等相关毒力基因83个,其中与移动相关的毒力基因数量最多。对4个基因岛分析发现,基因岛GIs002和GIs003中含有耐药基因序列,cfr C位于基因岛GIs...     

IncFII-FIA-FIB型多重耐药质粒pBTR-CTXM的结构基因组学分析

【背景】IncFII-FIA-FIB型质粒广泛存在于肠杆菌科细菌中,介导了许多耐药基因的水平转移,并导致细菌多重耐药问题日益严重。【目的】分析IncFII-FIA-FIB型多重耐药质粒pBTR-CTXM的基因组结构,并研究其介导大肠杆菌BTR株的耐药基因水平转移机制。【方法】利用PCR进行耐药基因筛查;接合转移和电转化实验验证质粒pBTR-CTXM是否具备自主接合转移的特性;VITEK 2 Compact全自动细菌鉴定及药敏分析仪测定相关菌株对抗生素的药物敏感性;构建MatePair文库并进行细菌全基因组高通量测序和质粒结构基因组学分析。【结果】菌株BTR是携带blaNDM-1、blaCTX-M-15、blaTEM、qnrD、qnrS1、mph(A)、erm(B)和tetA(B)等耐药基因的多重耐药大肠杆菌,其中blaCTX-M-15、mph(A)、erm(B)和tet A(B)等耐药基因均位于大小为144 939 bp的质粒p BTR-CTXM (GenBank登录号MF156697)上,该质粒可与菌株BTR内质粒pNDM-BTR接合共转移到受体菌大肠杆菌EC600中。pBTR-CTXM具备IncFII-FIA-FIB型质粒典型的骨架区结构,其多重耐药(Multidrug-resistant,MDR)区由新的复合型转座子Tn6492、Tn2残余、Tn10残余、ISEcp1-blaCTX-M-15-Δorf477转座单元和一些插入序列组成。【结论】pBTR-CTXM中新复合型转座子Tn6492与Tn10残余和ISEcp1-blaCTX-M-15-Δorf477转座单元共同介导大肠杆菌BTR株的多重耐药与耐药基因的水平传播。     

肺炎克雷伯菌基因组可移动遗传元件的研究进展

肺炎克雷伯菌是目前临床上最主要的耐药致病菌之一,对人类健康造成了很大威胁。近年来,细菌耐药成为治疗肺炎克雷伯菌感染的主要难题,尤其是高毒力、高耐药性肺炎克雷伯菌的出现对临床工作造成了巨大挑战,而研究表明其耐药基因和毒力基因主要由可移动遗传元件携带而传播。因此,为了更好地认识及防控肺炎克雷伯菌感染,本文对肺炎克雷伯菌基因组中几种常见可移动元件(包括质粒、前噬菌体、插入序列等)及其与肺炎克雷伯菌耐药性和致病性之间的关系进行了综述,并阐述了其在耐药基因和毒力基因传播过程中的作用机制。     

产气荚膜梭菌前噬菌体的分布特点及遗传进化分析

【目的】分析和研究产气荚膜梭菌中前噬菌体的分布情况、基因组特点及遗传进化关系。【方法】利用PHASTER (phage search tool enhanced release)软件预测产气荚膜梭菌携带的前噬菌体,基于ANI (average nucleotide identity)值对前噬菌体进行分群,利用CARD (comprehensive antibiotic research database)、Res Finder 4.1、VFDB (virulence factors database)和Bac Met(antibacterial biocide&metal resistance genes database)分析前噬菌体携带的耐药基因、毒力基因、抗菌剂/金属离子抗性基因,利用CRISPRCas Finder分析产气荚膜梭菌的CRISPR-Cas系统,利用MEGA 7.0进行前噬菌体的遗传进化关系分析。【结果】产气荚膜梭菌平均携带前噬菌体2.67条,其长度呈双峰分布,平均占基因组2.23%;前噬菌体不携带耐药基因,但携带了α毒素、唾液酶和溶血素等毒力基因以及重金属...     

多重耐药肺炎克雷伯菌获得性耐药相关基因和可移动遗传元件检测与指标聚类分析

目的 探讨一组多重耐药肺炎克雷伯菌(MDR-KPN)中获得性耐药相关基因和可移动遗传元件遗传标记的存在状况以及二者的相关性.方法 收集2008年8月至2010年5月浙江省杭州市和湖州市6所医院共47株MDR-KPN,采用聚合酶链反应(PCR)的方法分析74种获得性耐药基因和24种可移动遗传元件遗传标记,并用指标聚类分析(SPSS法)分析获得性耐药相关基因和可移动遗传元件遗传标记的相关性.结果 47株MDR-KPN共检出5种β-内酰胺类获得性耐药基因、6种氨基糖苷类获得性耐药基因、3种喹诺酮类获得性耐药基因、6种其他获得性耐药基因、1种整合子遗传标记、2种转座子遗传标记、4种插入序列遗传标记、2种接合性质粒遗传标记和1种噬菌体原标记;指标聚类分析(SPSS法)将上述阳性检出基因分成A、B两大簇.结论 指标聚类分析提示获得性耐药相关基因和可移动遗传元件密切相关;由Ⅰ类整合子( intI1)、插入序列(IS26、ISEcp1、ISKpn6)、耐药质粒(trbC)介导的TEM-1和KPC是本组菌株的特征.在肺炎克雷伯菌中做指标聚类分析为国内首次报道.     

污水厂产超广谱β内酰胺酶大肠杆菌通过接合水平传递耐药性

【目的】研究废水中产超广谱β-内酰胺酶大肠杆菌中可移动质粒在耐药基因水平传播机制中的作用。【方法】对污水厂分离所得的50株产ESBLs大肠杆菌进行接合试验,并对所得的接合子采用纸片扩散法测定其对15种常见药物的耐药表型,针对质粒介导的产ESBLs菌株的耐药基因设计7对特异性引物对接合子进行PCR扩增。【结果】研究结果显示,80份水样分离得50株产ESBLs大肠杆菌,共接合成功35株细菌,接合成功率高达70%。接合子与供体菌相比,均发生耐药谱型的改变,且存在丢失一种或几种药物耐药性且产生另一种或几种药物耐药性的现象。PCR扩增结果显示,接合子与供体菌相比,耐药基因型有所减少或不变,bla_(TEM)、bla_(CTX-M)基因全部接合成功,bla_(SHV)基因仅1株未接合成功,耐氟喹诺酮类基因未发生转移。【结论】本研究表明,不同的耐药基因可能位于不同的可移动质粒上,可移动质粒在大肠杆菌耐药性水平传播的过程中起到了十分重要的作用。     

一株兔源A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定和全基因组测序及分析

【背景】多杀性巴氏杆菌可导致猪肺疫、牛出血性败血症和兔出血性败血症等多种疾病,严重威胁多种动物畜牧养殖业的健康发展。【目的】重庆某兔场送检一批病死兔,为研究其病原和治疗方法,对病原进行了微生物分离和全基因组测序分析。【方法】从2022年重庆某兔场送检兔病料中进行细菌分离纯化、生化试验、16S rRNA基因鉴定、荚膜血清型分型、药敏试验和毒力基因检测,同时通过全基因组测序结果进行毒力、耐药基因注释和遗传进化等分子生物学信息分析。【结果】该菌为兔源A:ST74多杀性巴氏杆菌,命名为LXSS001,基因组序列上传到NCBI数据库(登录号为CP119523.1),药敏试验显示该菌对四环素、杆菌肽、复方新诺明和磺胺异恶唑耐药,对头孢噻肟、头孢哌酮和丁胺卡那等药物敏感。全基因组长度为2 480 671 bp,并注释到了58个毒力基因和9类药物的靶向抗药基因。通过联合建树表明其与3480株一致性最高。【结论】本研究完成了一株A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定和全基因组测序,并揭示了其与国内外其他分离株的进化关系,为多杀性巴氏杆菌的后续研究提供了参考依据。     

鹌鹑源鼠伤寒沙门氏菌的分离鉴定与耐药性分析

【背景】在鹌鹑养殖过程中,抗菌药物和消毒剂的不规范使用加剧了耐药菌株在动物、场所和食品之间的相互传播,因此,掌握致病菌株在养殖动物中的耐药状况至关重要。【目的】检测北京周边地区鹌鹑蛋源致病菌株的耐药特征和耐药基因的流行情况。【方法】在天津市武清区部分鹌鹑养殖场采集鹌鹑泄殖腔粪便、鹌鹑蛋表、养殖环境和鹌鹑饮水的样品,通过细菌分离培养、菌落形态观察、染色镜检、生化鉴定、血清分型、沙门氏菌inv A基因序列测定等方法对分离菌株进行鉴定。同时进行小鼠攻毒试验,测定小鼠半数致死量(median lethal dose, LD50)。再通过药敏试验和PCR方法对分离菌的耐药表型、耐药基因及毒力基因进行检测。【结果】分离菌株菌落颜色、镜检形态和生化试验结果符合沙门氏菌特性,沙门氏菌inv A基因序列测定与鼠伤寒沙门氏菌参考株相似度为99.44%,鉴定为鼠伤寒沙门氏菌,血清型为1,4,[5],[12]:i:l,2。该菌株对小鼠有致病作用,小鼠LD50为2.10×107 CFU/mL;药敏试验结果显示该菌株对氨苄西林、阿莫西林/克拉维酸、头孢噻呋、链霉素、磺胺甲啞唑、磺胺异啞唑、诺氟沙星、环丙沙星表现耐...     

长春地区鸡源奇异变形杆菌的分离鉴定及毒力分析

【背景】奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)是一种机会致病菌,广泛存在于周围环境中,常导致动物和人类感染。【目的】探究吉林省长春地区某养鸡场病鸡死亡原因,为疾病防控提供参考。【方法】从病死青年鸡脏器分离到病原菌TSA-1,通过革兰氏染色、生化试验和16S rRNA基因序列鉴定,并进行药敏试验、毒力基因检测、细胞毒性和黏附性试验、大蜡螟攻毒试验研究。【结果】分离株TSA-1在镜下呈短杆状、球状的革兰氏阴性菌,生化特性与奇异变形杆菌相一致,16S rRNA基因序列比对显示与奇异变形杆菌相似度为100%;药敏试验结果显示分离株TSA-1对氨苄西林、四环素、卡那霉素、头孢唑林等14种药物耐药,对环丙沙星、恩诺沙星等7种药物敏感;分离株还具有较强的生物被膜形成能力,携带ireA、ucaA、pmfA、atfA、ptA、zapA、hpmA和flhC这8种毒力基因,并对巨噬细胞RAW264.7表现出细胞毒性,而且对Caco-2细胞具有很强的黏附作用;同时对大蜡螟幼虫表现出比禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coliO78,APEC-O78)更强的致死作用。【结论】从病死鸡脏器分离得到的奇异变形杆菌TSA-1具有多重耐药性,并携带多种毒力基因,对细胞和大蜡螟幼虫表现出强毒性作用,说明该菌是引起病鸡死亡的主要致病菌之一,应引起重视。     

市售畜禽肉产CTX-M酶大肠杆菌的流行病学调查

【目的】调查市售畜禽肉类中大肠杆菌的耐药状况和blaCTX-M基因的流行病学特征。【方法】采集广州市不同区域零售市场和超市畜禽肉类样品进行大肠杆菌的分离,通过基因phoA扩增和测序进行大肠杆菌鉴定,采用琼脂扩散法和微量肉汤稀释法测定药物敏感性,通过PCR扩增检测blaCTX-M基因,对blaCTX-M阳性大肠杆菌进行全基因组测序。【结果】从323份市售畜禽肉样品中分离获得大肠杆菌241株;药物敏感性结果表明大肠杆菌对氨苄西林(63.07%)、多西环素(47.72%)和复方新诺明(43.15%)耐药率较高;blaCTX-M基因检出率为3.32%(n=8),其中4株携带blaCTX-M-14,3株携带blaCTX-M-65,1株携带blaCTX-M-55;8株产CTX-M大肠杆菌可分为4种不同的ST型,且携带多种耐药基因和毒力基因。【结论】市售畜禽肉中大肠杆菌污染严重。产CTX-M酶大肠杆菌均为多重耐药菌株,且blaCTX-M基因主要以水平传播方式在大肠杆菌中传播,需要加强监测。     

鲍曼不动杆菌携带前噬菌体的生物信息学分析

[目的] 预测并分析82株全基因组测序的鲍曼不动杆菌前噬菌体的携带情况，鉴定前噬菌体编码的抗生素耐药基因和毒力因子。[方法] 利用PHASTER （Phage Search Tool Enhanced Release）软件预测鲍曼不动杆菌携带的前噬菌体，采用CARD （The Comprehensive Antibiotic Research Database）和VFDB （Virulence Factors Database）在线分析软件预测前噬菌体编码的抗生素耐药基因和毒力因子。[结果] 预测到472条鲍曼不动杆菌前噬菌体，其中完整型前噬菌体201条，疑似型前噬菌体91条，缺陷型前噬菌体180条。平均每株鲍曼不动杆菌基因组中可携带至少2条完整型前噬菌体。每株鲍曼不动杆菌所携带的全部前噬菌体占其基因组比例约为4%-6%。29条前噬菌体携带77个耐药基因，耐药表型共有14种，分别来自15个不同的家族，涵盖6种抗生素耐药的作用机制。132条前噬菌体编码毒力基因，归类为38种毒力基因和34种毒力因子。不同类型的前噬菌体普遍携带1-2种毒力因子，少数前噬菌体携带3种及以上毒力因子。分析毒力因子可能的宿主来源构成比发现，除鲍曼不动杆菌外，脑膜炎奈瑟菌、痢疾志贺氏菌、嗜肺军团菌及其亚种等也有较高的结构比例，是可能的宿主来源。[结论] 鲍曼不动杆菌普遍携带前噬菌体，但前噬菌体基因在鲍曼不动杆菌基因组中所占比例不高。部分前噬菌体携带抗生素耐药基因，以氨基糖苷类、磺胺类及β-内酰胺类耐药为主。约30%的前噬菌体携带毒力基因。前噬菌体可能在鲍曼不动杆菌抗生素耐药性的获得、传播及致病性演变中发挥重要作用。     

野生鸟类分离的多重耐药肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)耐药基因分子进化特征研究

【目的】调查野生鸟类携带菌的耐药状况,探索其在细菌耐药性传播过程中的作用。【方法】从野生鸟类石鸡、绯胸鹦鹉、太阳锥尾鹦鹉和黑领椋鸟的新鲜粪便分离4株Klebsiella pneumoniae,采用微量肉汤稀释法评估其多重耐药表型,并利用全基因组测序技术和细菌全因组关联分析、比较基因组学方法对分离株进行分子溯源,系统解析其携带的多重耐药质粒或基因与其宿主、同源质粒间的关联。【结果】4株肺炎克雷伯菌的耐药谱各不相同,来自石鸡样本的分离株S90-2对9种药物耐受,绯胸鹦鹉样本分离株S141对3种药物耐受,太阳锥尾鹦鹉分离株M911-1仅耐受氨苄西林,黑领椋鸟的样本分离株S130-1对所使用的14种药物完全敏感。S90-2属于ST629型,携带bla_CTX-M-14、fosA6、aac(3)-Iid和bla_SHV-11为主的30个耐药基因和携带1个耐药性质粒pS90-2.3 (IncR型)。S141属于ST1662型,携带fosA5、bla_SHV-217等27个耐药基因,1个质粒pS141.1 [IncFIB(K)(pCAV1099-114)/repB型]仅携带耐药基因adeF。M911-1为新ST类型,携带bla_SHV-1、fosA6等共计27个耐药基因,其质粒pM911-1.1携带了3个耐药基因。S130-1属于ST3753型,携带bla_SHV-11、fosA6等27个耐药基因,pS130-1 [IncFIB(K)型]则仅携带一个耐药基因tet(A)。质粒比对表明,质粒pS90-2.3携带的耐药基因片段源自不同的肠杆菌科菌株染色体或质粒。pS90-2.3的同源质粒主要来自人类宿主菌,且主要在中国分布,这些质粒主要细菌宿主为K. pneumoniae和Escherichia coli,且ST11型K. pneumoniae分离株为重要宿主菌。【结论】本研究中来自野生鸟类的多重耐药K. pneumoniae,其耐药基因主要来自质粒,质粒耐药基因主要由转座子、插入序列、整合子和前噬菌体等可移动元件介导,这些多重耐药质粒与人类的宿主菌密切相关。     

2016-2017年宁夏地区牛源金黄色葡萄球菌的全基因组分析

[目的] 了解宁夏地区奶牛乳腺炎金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,SA）代表菌株的基因组序列基本特征,进一步探究其耐药基因型、毒力及进化关系,为兽医临床防治提供理论依据。[方法] 采用纸片法对97株金黄色葡萄球菌临床分离株进行抗菌药物敏感性试验,同时进行葡萄球菌蛋白A（Staphylococcus aureus protein A,spa）分型、多位点序列分型（multilocus sequence typing,MLST）,根据分型结果选取16株代表菌株进行全基因组测序,并对获得的测序序列进行处理分析。[结果] 药敏试验结果显示97株分离株对18种抗菌药物存在不同程度的耐药,其中9株耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin-resistantStaphylococcus aureus,MRSA）对青霉素、氨苄西林、苯唑西林、头孢噻呋、磺胺异噁唑、红霉素、庆大霉素和克林霉素等8种抗菌药物完全耐药,甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（methicillin-sensitiveStaphylococcus aureus,MSSA）菌株对青霉素、氨苄西林、磺胺异噁唑耐药率较高。耐药基因数据库（antibiotic resistance genes database,ARDB）注释分析显示16株代表菌株共携带21种耐药基因,其中norA、tet38、bacA、mepA的携带率较高,与药敏试验结果具有一定的相关性。毒力基因数据库（virulence factors of pathogenic bacteria,VFDB）注释分析显示所有菌株携带多种与粘附、宿主免疫逃逸、分泌、胞外酶编码、铁摄取等疾病相关的毒力基因,MRSA菌株均携带较多毒力因子,MSSA菌株携带毒力因子数目不等。基因岛预测结果显示16株代表菌株存在不同数量的基因岛且MRSA菌株携带基因岛数目及毒力基因岛较多,但耐药基因岛数目与MSSA差异不明显。SNP分析结果显示部分分离株同源性较高,同源性较高的两株MRSA的全基因组基本序列特征差异较小,携带的耐药、毒力基因情况相似。[结论] 宁夏地区牛源SA分离株耐药性情况严重且具有较高的毒力水平,本研究为家畜相关MRSA（livestock-associated MRSA,LA-MRSA）与MSSA基因组序列信息的比较分析及宁夏地区SA感染的临床防控提供参考依据。