蔬菜源革兰阳性菌利奈唑胺耐药基因流行特征与遗传进化分析

时间:2025年11月19日
来源:Environmental Microbiome

编辑推荐:

本研究针对蔬菜作为利奈唑胺耐药基因潜在传播源的公共卫生风险,通过系统采集115份蔬菜样本,分离鉴定携带optrA、cfr等关键耐药基因的革兰阳性菌,结合全基因组测序与遗传进化分析,首次揭示E. caseliflavus和L. lactis为蔬菜中主要耐药基因载体,其遗传背景与临床/动物源菌株显著差异,为“One Health”框架下耐药传播链监控提供新证据。

广告
   X   

在抗生素耐药性成为全球公共卫生危机的背景下,利奈唑胺作为治疗多重耐药革兰阳性菌感染的最后防线药物,其耐药基因的传播尤其引人担忧。这些耐药基因不仅存在于临床环境,还渗透到水体、土壤、动物乃至人类日常接触的蔬菜中,形成复杂的耐药基因库。然而,蔬菜作为直接摄入的食品,其携带利奈唑胺耐药菌的流行状况和遗传特征此前缺乏系统研究,这阻碍了对耐药传播链的全面认知。
为填补这一空白,徐颖林等研究人员在《Environmental Microbiome》发表论文,聚焦蔬菜中革兰阳性菌携带利奈唑胺耐药基因的流行率、菌株遗传特性及其与其它生态位的差异。研究团队从杭州7个菜市场的32类蔬菜中收集115份样本,通过富集培养和特异性筛选,结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)和全基因组测序(WGS)技术,对分离菌株进行物种鉴定、耐药基因检测和遗传进化分析。
主要技术方法概述
研究采用培养法从蔬菜样本中分离 florfenicol 耐药菌,通过PCR和测序鉴定optrA、poxtA、cfr等耐药基因;利用微量肉汤稀释法测定菌株对7种抗生素的最小抑菌浓度(MIC);基于全基因组测序数据,通过核心基因组SNP分析构建系统发育树,并利用ResFinder和BLAST比对解析耐药基因遗传环境。
耐药基因流行率与菌株分布
从35份阳性样本中共分离出70株携带利奈唑胺耐药基因的革兰阳性菌,总检出率为30.4%。optrA基因占主导(29.6%),其次为poxtA(2.6%)、cfr(1.7%)和cfr(D)(0.9%)。肠球菌属(Enterococcus)为最主要载体(45株),其中E. caseliflavus占比最高(25株),而非常见的E. faecalis或E. faecium。乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)为第二大类载体(18株),此外还发现Vagococcus fluvialis等罕见宿主。
耐药表型与基因型关联
药敏试验显示,菌株对氯霉素、红霉素和四环素耐药率分别达87.1%、85.7%和95.7%,对利奈唑胺耐药率为37.1%。携带optrA基因的菌株中,仅5株为野生型,其余63株携带15种变异型,以KLDP(T112K/S147L/Y176D/T481P)变异最常见(25株),且与较高利奈唑胺MIC值相关。
遗传进化与基因环境分析
系统发育分析表明,蔬菜源E. caseliflavus和L. lactis与人类、动物源菌株存在显著遗传差异(SNP差异达977–104,353),提示其独立进化路径。optrA基因侧翼序列多样,常见结构为IS1216E-fexA-optrA-erm(A)和Tn558-araC-optrA,其中IS1216E和Tn558等移动遗传元件可能介导基因水平转移。接合实验证实optrA可跨种属传递至E. faecalis和E. faecium。
结论与意义
本研究首次系统揭示蔬菜作为利奈唑胺耐药基因库的独特特征:E. caseliflavus和L. lactis为优势载体,optrA基因为主流耐药机制,其遗传背景与临床菌株迥异。这一发现凸显了环境-食品-人类耐药传播链的复杂性,强调需在“One Health”框架下加强非临床环境的耐药监测。研究为遏制耐药传播提供了关键基线数据,对制定农产品安全管控策略具有重要指导意义。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有