光明網訊（記者 趙清建）隨著所謂“超級細菌”相關報道的出現，人們對細菌耐藥性的擔憂與日俱增。耐藥基因的出現和傳播也給臨床帶來巨大挑戰，那麼，超級耐藥細菌是如何產生的呢？肺炎克雷伯氏菌在自然界廣泛分佈於土、水和穀類，並見於正常人和動物的腸道中，也有人認為是人正常腸道棲息菌，但其數量很少。可能從幾種患病的病人分離到。在小兒腹瀉病例中檢出頻率較高，近年醫院內的抗藥性肺炎克雷伯氏菌感染十分猖獗，特別是發生在泌尿系統的病人和新生兒及護理單位。
近日，廣東省科學院動物研究所野生動物疫病與免疫研究中心王承民研究團隊揭示了細菌攜帶多複製子質粒對抗生素環境的響應機制，對於耐藥性基因的流行擴散具有重要意義，研究成果發表在微生物學領域國際期刊《Frontiers in Microbiology》上。
質粒pM1026-3Ar.1形成進化的模式
眾所周知，攜帶β-內醯胺類抗生素抗性基因的耐藥性細菌對公眾衛生構成嚴重威脅，產超廣譜β-內醯胺酶的肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella Pneumoniae)克隆株在全球的傳播流行更加引起各國政府的重視，研究克雷伯氏菌與多複製子抗性質粒間的關係，分析細菌攜帶多複製子質粒對抗生素環境的響應機制。
據介紹，本研究以2018–2020 年分離的56 株不同來源克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)分離株為研究物件，透過重耐藥表型測定和全基因組測序(WGS)，利用細菌全基因組關聯分析(BGWAS)技術和比較基因組學方法深入解析多複製子抗性質粒形成的機制。耐藥表型分析發現野生動物來源的菌株具有更廣的耐藥譜系，總體Klebsiella sp.對氨苄西林表現出很高的耐藥率(80.36%)，尤其是馬來穿山甲來源菌株對頭孢類抗生素高度耐受，同時對氯黴素、左氧氟沙星和複方新諾明等藥物耐受，基因組分析發現這些菌株攜帶了抗性質粒和更多的抗生素抗性基因。進一步對69 個質粒序列分析，發現有28 個質粒為多複製子質粒，主要攜帶blaCTX-M-15、blaCTX-M-14、blaCTX-M-55、blaOXA-1和blaTEM-1等β-內醯胺酶基因。細菌攜帶質粒型別分析認為Klebsiella pneumoniae可能是多複製子質粒的重要宿主，質粒骨架與結構分析發現多複製子質粒多由2 個或2 個以上單個質粒融合而成，攜帶此類質粒的菌株不僅獲得了更廣的耐藥表型，而且在全球傳播擴散分佈逐年增加，因此產生對抗生素環境更強的適應性。
因此，多重耐藥性細菌呈現的表型與攜帶的多複製子質粒有關，相比較下多複製子質粒比非多複製子質粒有更強的抗性基因攜帶能力，或許是細菌在強大的抗生素壓力下產生的重要響應機制。本研究對於未來探索細菌抗性基因的傳播擴散機制具有重要意義。
本專案受到廣東省科學院引進人才專項（2016GDASRC-0205)的資助，碩士研究生王雪和助理研究員趙佳男為共同第一作者，王承民和武斌博士為共同通訊作者。
論文連結：https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.754931
來源： 光明網
