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本文首次报道了在美洲地区发现的非伤寒沙门氏菌血清型Enteritidis携带blaNDM-1基因,该基因赋予细菌对碳青霉烯类抗生素的耐药性,为多重耐药细菌的传播机制提供了新的遗传平台视角。
文献概述
本文《First Report in the Americas of S. enterica Var. Enteritidis Carrying blaNDM-1 in a Putatively New Sub-Lineage of IncC2 Plasmids》,发表于《Antibiotics》杂志,回顾并总结了在乌拉圭发现一例由携带blaNDM-1基因的IncC2质粒介导的多重耐药沙门氏菌感染病例。研究通过全基因组测序和生物信息学分析,揭示了该质粒的遗传结构及其与碳青霉烯类耐药性相关的基因环境,同时分析了质粒在患者肠道内可能的水平基因转移过程。
背景知识
碳青霉烯类抗生素是治疗多重耐药革兰氏阴性菌的重要药物,其耐药性主要由blaNDM基因介导。blaNDM-1基因编码一种金属β-内酰胺酶(NDM-1),该酶能水解碳青霉烯类及其他β-内酰胺类抗生素,导致耐药。IncC质粒是广宿主范围、高分子量的接合性质粒,已知在耐药基因的水平转移中发挥关键作用。S. enterica var. Enteritidis通常对多种抗生素敏感,但该研究中在患者康复后检测到耐药株,提示其可能源于肠道内的耐药菌水平基因转移。此外,研究还发现该质粒属于一种新的IncC2质粒亚系,其结构中blaNDM-1和qnrA1基因整合于一个Tn21样转座子中,包含复杂1类整合子结构,这为耐药基因的共选择和持久性提供了新的分子机制线索。此发现对耐药传播机制研究及公共卫生防控具有重要意义。
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研究方法与实验
研究团队从一位78岁男性患者的临床样本中分离到两株S. enterica var. Enteritidis(SEn_T1和SEn_T2),其中SEn_T2对碳青霉烯类和环丙沙星耐药。通过全基因组测序和质粒分析,发现SEn_T2获得了一个Incompatibility group C2(IncC2)质粒,该质粒携带blaNDM-1和qnrA1耐药基因。进一步比较InCC质粒与其他IncC2质粒的基因结构,发现该质粒在遗传骨架中缺少dcm1和rhs基因,属于一种新的亚系。通过接合转移实验,证实该质粒具有高转移效率,并能共转移blaNDM-1和qnrA1基因。研究还揭示了该质粒中blaNDM-1基因的整合结构,包含复杂1类整合子和多个插入序列,提示其可能通过多轮重组和转座事件形成。
关键结论与观点
两株S. enterica分离株基因型相同,但耐药表型不同,表明耐药性可能通过质粒水平转移获得
SEn_T2菌株携带的IncC2质粒(pIncCSEn)属于一种新的质粒亚系,其结构中blaNDM-1和qnrA1基因整合于Tn21衍生的转座子
质粒pIncCSEn中blaNDM-1基因位于一个复杂的1类整合子中,该结构包含多个耐药基因,如dfrA12、aadA2、sul1、cmlA1等,赋予对多种抗生素耐药
该质粒的遗传骨架中缺失dcm1和rhs基因,但保留了质粒复制和接合转移相关基因
质粒在患者肠道中可能来源于一株E. cloacae,通过接合转移获得,提示耐药基因在不同细菌间传播的可能性
研究意义与展望
该研究首次在美洲地区报道了S. enterica var. Enteritidis携带blaNDM-1基因,为耐药IncC质粒的进化提供了新线索。研究结果强调抗生素选择压力和共选择在耐药基因传播中的作用,并提示感染控制、抗菌药物管理及基因组监测的必要性。未来研究可进一步解析IncC质粒的传播机制,并探索其在不同宿主中的稳定性与适应性。
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结语
本文报告了一例由多重耐药S. enterica引起的无症状菌尿病例,该菌株获得InCC2质粒后产生blaNDM-1和qnrA1介导的碳青霉烯及喹诺酮耐药。研究揭示该质粒可能为一种新的InCC2亚系,其blaNDM-1基因位于一个Tn21衍生的转座子中,整合了复杂1类整合子结构,为耐药基因的水平传播和共选择机制提供了新的遗传平台。此外,研究还强调了抗菌药物使用与耐药基因动态变化之间的关系,提示在临床环境中应加强基因组监测以防止耐药菌株的扩散。该成果对全球耐药性传播机制研究和公共卫生防控具有重要价值。
文献来源:

