抗微生物藥物耐藥性（AMR）被世界衛(wèi)生組織（WHO）視為十大全球公共衛(wèi)生威脅之一，每年有超過700萬人死于耐藥微生物引起的感染。由于多重耐藥（MDR）和廣泛耐藥（XDR）細(xì)菌對公共衛(wèi)生構(gòu)成的持續(xù)威脅，特別是多粘菌素耐藥基因mcr的全球傳播，目前替加環(huán)素藥物是治療這些嚴(yán)重細(xì)菌感染的最后手段，被稱為臨床上的“最后一道防線”。自2019年首次報道質(zhì)粒介導(dǎo)的替加環(huán)素抗性基因tet(X3-X6)，替加環(huán)素耐藥細(xì)菌引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注，并且從不同地方的臨床病人、食用養(yǎng)殖動物、廢水和候鳥中分離出的腸桿菌科細(xì)菌相繼檢測出替加環(huán)素耐藥基因tet(X4)，這表明共生細(xì)菌中的替加環(huán)素耐藥性和不同物種之間的水平傳播水平非常普遍。盡管如此，上海市對動物源性腸桿菌科替加環(huán)素耐藥基因流行情況和相應(yīng)質(zhì)粒的全面監(jiān)測與報道仍然有限。
近期，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院-國家熱帶病研究中心全球健康學(xué)院動物健康與食品安全系朱泳璋團隊在Science of The Total Environment雜志（IF:10.754）發(fā)表了“One global disseminated 193kb high-risk hybrid plasmid harboring tet(X4), mcr or blaNDM threatening public health”的研究論文，圍繞上海市食用動物源性大腸埃希菌，系統(tǒng)闡明了2018-2021上海市食源性大腸埃希菌多重耐藥情況，并揭示了一種已經(jīng)在全球廣泛流行的193kb高風(fēng)險多重耐藥質(zhì)粒。
本研究收集了上海市2018-2021年五個區(qū)1005株健康食用動物源大腸埃希菌菌株，涉及了6個雞養(yǎng)殖場、6個豬養(yǎng)殖場和2個奶牛養(yǎng)殖場，依據(jù)一定的篩選標(biāo)準(zhǔn)，通過藥敏試驗（AST）和聚合酶鏈反應(yīng)（PCR），篩選出5株豬源替加環(huán)素耐藥大腸埃希菌菌株。基于全基因組測序，五株替加環(huán)素耐藥大腸埃希菌具有4 種不同序列類型(STs)，但都攜帶一個幾乎相同的193kbtet(X4)陽性質(zhì)粒(p193k-tetX4)，屬于融合質(zhì)粒IncFIA(HI1)/IncHI1A/ IncHI1B (R27)家族。令人驚訝的是，在全球151個含有tet(X4)陽性基因的質(zhì)粒（pTetX4）中，22.52% (34/151)的pTetX4s 屬于同一簇，與p193k-tetX4 幾乎完全相同，都屬于IncFIA(HI1)/IncHI1A/ IncHI1B (R27)家族，并且這些質(zhì)粒全部來自中國。此外，全面的基因組學(xué)和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，除了tet(X4)之外，p193k家族的其他質(zhì)粒還可攜帶其他至關(guān)重要的耐藥基因，如mcr，blaNDM或blaOXA，廣泛存在于人類-動物-環(huán)境來源菌株中，其中33.77%來自人類樣品。除此之外，平均每個p193k家族質(zhì)粒攜帶6.93個耐藥基因，已在多個國家出現(xiàn)，表明這種高風(fēng)險多重耐藥質(zhì)粒已在各國各宿主之間廣泛流行。值得注意的是，對全球p193k-tetX4基因組序列的系統(tǒng)發(fā)育分析顯示，人類和動物來源的質(zhì)粒聚集在同一系統(tǒng)發(fā)育亞組中，其中最大的譜系（173/203）包括來自動物（ n = 143），人類（n = 18）和環(huán)境（n = 9）的161個大腸埃希菌，6個克雷伯氏菌，3個腸桿菌，2個檸檬酸桿菌和1個勒克萊爾菌屬。
本研究發(fā)現(xiàn)，攜帶tet(X4)的193kb質(zhì)粒家族已經(jīng)在食用動物、寵物、候鳥、人類和生態(tài)系統(tǒng)中廣泛跨宿主傳播，同時已在全球多個國家流行。鑒于目前的AMR監(jiān)測框架通常側(cè)重于單一AMR細(xì)菌物種，必須實施更精確的基于全健康的AMR監(jiān)測策略，以跟蹤這些高風(fēng)險質(zhì)粒家族（如p193k）在眾多細(xì)菌物種和人-動物-環(huán)境界面中的傳播。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院-國家熱帶病研究中心全球健康學(xué)院助理實驗員李敏與上海市動物疫病預(yù)防控制中心張浩然、高級獸醫(yī)師張文剛為共同第一作者，朱泳璋副教授和上海市動物疫病預(yù)防控制中心黃士新主任、商軍為該論文的共同通訊作者。本研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（No:32170141）、中華醫(yī)學(xué)會（No.20-365）和上海交通大學(xué)綜合創(chuàng)新基金（No.2020-01）的支持。
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