从孟加拉国一家医院收治的人类儿童腹泻患者以及鸡肉来源中分离出的10株空肠弯曲菌（Campylobacter jejuni）和大肠弯曲菌（Campylobacter coli）的基因组序列草图

本研究从孟加拉国120份鸡肉盲肠和120名儿童腹泻粪便样本中分离出32株C. jejuni和39株C. coli，完成全基因组测序，分析遗传多样性及禽类与儿童腹泻的关联。

摘要

弯曲杆菌作为人畜共患病，仍然是一个全球性的公共卫生问题。我们报告了从孟加拉国住院的腹泻患儿和鸡盲肠中分离出的空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni）和大肠弯曲杆菌（C. coli）的基因组数据，以帮助更深入地了解其遗传多样性以及儿童弯曲杆菌感染与鸡源弯曲杆菌之间的可能关联。

公告

弯曲杆菌是全球导致人类胃肠炎的主要细菌病原体之一（1–3），主要由空肠弯曲杆菌和大肠弯曲杆菌引起（4）。家禽是这些细菌的主要宿主和人类感染的来源（5），然而目前关于孟加拉国人类和家禽中这些菌种的基因组数据仍然很少。2023年7月至2024年5月期间，从孟加拉国查特戈姆地区的养鸡场和活禽市场收集的120份鸡盲肠样本中分离出了32株空肠弯曲杆菌和39株大肠弯曲杆菌。此外，还从查特戈姆Ma-O-Shishu医院（坐标：22.322970 N, 91.806230 E）收治的120名腹泻患儿的粪便样本中分离出了3株空肠弯曲杆菌和2株大肠弯曲杆菌。收集的粪便样本首先使用含有5%裂解马血的Preston肉汤（Oxoid，英国）进行选择性富集（每1毫升样本加入9毫升肉汤），然后在42°C下孵育24小时。鸡盲肠样本和富集后的粪便样本被接种到改良的 charcoal cefoperazone deoxycholate 球菌培养基（mCCDA，Oxoid，英国）上，并在42°C下孵育48小时。疑似菌落被转接至5%牛血琼脂（CM0271B，Oxoid，英国）上并在42°C下孵育48小时，最终通过多重PCR技术鉴定菌种（6）。所有孵育步骤均在使用CampyGen气体包（Oxoid，英国）产生的微需氧环境中进行，并置于厌氧罐（Oxoid，英国）中。共有10个分离株被随机选中进行全基因组测序，其中人类来源和鸡来源各5个。

被选中进行全基因组测序的分离株随后在5%牛血琼脂（CM0271B，Oxoid，英国）上于微需氧条件下孵育48小时。使用Monarch Spin gDNA提取试剂盒（New England Biolabs，美国）从单个分离良好的菌落中提取基因组DNA，并使用NanoDrop One分光光度计（Thermo Fisher Scientific，美国）评估DNA的质量和数量。利用Nextera XT DNA文库制备试剂盒（Illumina，美国）从1 ng的基因组DNA制备DNA文库，并在孟加拉国查特戈姆兽医与动物科学大学的家禽研究与培训中心使用Illumina NextSeq 2000平台（Illumina，美国）进行全基因组测序，生成2 × 150 bp的双端读长序列。使用FastQC v0.12.1（7）对原始读长进行质量评估，并使用Fastp v0.23.4（8）去除低质量碱基和接头序列。使用Shovill v1.1.0（9）和SPAdes v3.14.1（10）进行从头基因组组装，设定最小contig长度为200 bp，并使用QUAST v5.2.0（11）评估组装质量。分类学鉴定通过Kraken2 v2.1.3（12）完成，所有分析均在Galaxy平台v24.1（https://usegalaxy.org/）上进行（13）。除非另有说明，否则所有软件均使用默认参数。基因组注释使用Prokaryotic Genome Annotation Pipeline（PGAP）v6.8（14）在NCBI进行，序列提交后完成。详细的基因组特征见表1。序列类型（STs）和克隆复合体（CCs）通过C. jejuni/coli PubMLST数据库（15）确定。这些基因组数据为家禽、人类及其他来源的弯曲杆菌群体提供了宝贵的比较分析资源。

表1

表1 来自孟加拉国住院腹泻患儿以及农场饲养或活禽市场销售的鸡盲肠中分离出的空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni）和大肠弯曲杆菌（C. coli）菌株的元数据

>8288281,906,90731.02107141,4391,854,3122312,0922,007,703JBHXWY0000000008288301,779,22831.1125169,9981,699,6152141,9061,914,739JBHXWV00000000035393901,706,24330.2839177,2401,959,0282721,8122,120,633空肠弯曲杆菌SRR30709098JBHXWW0000000004521091,646,10830.4222202,4221,709,2502461,7261,837,828空肠弯曲杆菌SRR30709097JBHXWX0000000004240551,632,11630.5426159,0902,242,5593371,7172,372,532大肠弯曲杆菌肉鸡盲肠SRR30709094JBHXXA00000000082817701,816,51531.0679233,3481,794,3582441,9501,894,021大肠弯曲杆菌层状鸡盲肠SRR30709093JBHXXB000000000–^d122641,715,29231.3123265,2851,558,7602091,8171,727,618大肠弯曲杆菌肉鸡盲肠SRR30709091JBHXXD0000000008288281,888,3013174130,4441,835,1762352,0561,961,064空肠弯曲杆菌肉鸡盲肠SRR30709095JBHXWZ00000000035393901,703,52330.338126,2221,535,6532221,8121,626,716空肠弯曲杆菌肉鸡盲肠SRR30709092JBHXXC00000000035393901,718,36930.2655158,7171,649,7552321,8321,768,317

菌株ID	菌种	样本	采样日期	SRA访问号	GenBank访问号	克隆复合体（CC）	序列类型（ST）	基因组大小（bp）	GC含量（%）	contig数量	N50（bp）	读长数量	测序深度	基因总数（PGAP）	原始读长数量
MIH-1	大肠弯曲杆菌	人类粪便	2024年4月28日	SRR30709100	JBHXWU000000000
MIH-5	大肠弯曲杆菌	人类粪便	2024年5月5日	SRR30709096
MIH-2	空肠弯曲杆菌	人类粪便	2024年5月12日	SRR30709099
MIH-3	人类粪便	2024年4月30日
MIH-4	人类粪便	2024年5月23日
MIP-2	2023年7月27日
MIP-3	2023年7月16日
MIP-5	2023年9月11日
MIP-1	2023年9月20日
MIP-4	2023年9月3日

^a

CC：克隆复合体。

^b

^c

在组装之前，使用Shovill（9）将读长自动 subsampled 至约100倍的有效深度。

^d

符号“–”表示根据PubMLST数据库，该序列类型未被分配任何克隆复合体。

致谢

本研究的基因组测序得到了孟加拉国查特戈姆兽医与动物科学大学（CVASU）家禽研究与培训中心（PRTC）的全基因组测序（WGS）项目的支持。

本研究由孟加拉大学拨款委员会通过CVASU（项目编号13，2023–2024学年）以及孟加拉人民共和国科技部颁发的国家科学技术奖学金（NST）资助（注册编号681，2023–2024学年，类别：食品与农业科学）。