在医疗和农业领域，抗生素的滥用已经引发了严重的耐药性问题，严重威胁到公共健康。现有的研究大多集中于临床环境，对于病畜源大肠杆菌，特别是其动物传播给人类的耐药性特征的研究仍显不足。近期，浙江省农业科学院畜牧兽医研究所与中国科学技术大学生命科学学院的研究团队在《mBio》期刊上发表了相关研究成果。该研究基于基因组技术，对中国东部地区收集的114株病猪源大肠杆菌的耐药性进行了分析，并首次发现了同时携带mcr-1和mcr-3基因的产肠毒素大肠杆菌（ETEC）菌株。

引言

在畜牧养殖和医疗中，抗生素的不当使用导致了“超级耐药基因”菌株的滋生与传播，例如blaNDM、mcr-1和tet(X4)。这削弱了“最后抗生素”的疗效，而新药的研发又严重不足，形势相当严峻。大肠杆菌作为一种重要的人畜共患病原体，不仅具备致病性，还能跨越生态界限传播抗药性基因，如携带高危基因blaNDM-5、mcr-1和tet(X4/X5)。其高毒力与多重耐药性相结合，进一步加大了公共健康风险。目前，全基因组测序（WGS）已经成为解析耐药性及致病基因的重要工具，为防控人类和动物相关疾病提供了科学依据。

研究结果

在本研究中，浙江省的114株病猪源大肠杆菌的流行情况显示，从2010年至2021年间，研究团队对来自82个猪场的病死猪样本进行了分析，这些猪主要患有腹泻、脾肿大和肝肿大等疾病。基因组分析共识别出39种序列类型（ST），以ST88最为普遍。不同年份和城市中存在多种ST的交替与共存，并且某些ST（如ST88）在9年内持续存在，而其他类型（如ST117和ST48）则仅在特定时间段出现。菌种间微小的SNP差异也提示了跨猪场及跨时间传播的风险。

抗药性分析

在对114株病猪源大肠杆菌的耐药性分析中，发现这些菌株普遍表现出严重的多重耐药性，94.12%耐受三类以上的抗生素，对氨苄西林及复方制剂的耐药率高达100%，而环丙沙星和四环素的耐药率也超过94%。尤其值得一提的是，约15.05%的菌株表现出对粘菌素的耐药性。在2018年后，粘菌素的耐药率明显下降，而F苯尼考的耐药率却升高。这种动态变化可能与抗生素使用政策的调整息息相关。

耐药基因组特征

在基因组特征的研究中发现，114株大肠杆菌平均携带49个质粒，其中IncFIB质粒最为常见，所有菌株均至少含有2种耐药基因（ARGs），而80.7%的菌株则携带10种以上的ARGs，以mdf(A)、tet(A)、floR、sul2基因最为普遍。特别是某些质粒与耐药基因之间的关联显著（如IncHI2型与aadA2b/sul3/tet(A)的关系），并且实验证实了IncI2质粒能够有效介导mcr-1基因在菌株间的转移。

毒力基因组特征

在进口的114株大肠杆菌中，所有菌株均携带至少一种毒力基因，其中近80%的菌株携带至少10种毒力基因。分析表明，terC基因的出现比例最大，为99.12%，其次是traT基因（81.58%）。某些特定ST型与关键毒力基因显著相关，例如ST501型与stb和sta1相关，ST100型与astA和stb相关等。

基因组特征总结

研究中发现，特定的mcr-1和mcr-3基因同时存在于大肠杆菌中，分别位于不同的质粒上。这表明在抗药性基因的传播机制上具有不同的特点。针对两株替加环素耐药大肠杆菌所携带的tet(X4)质粒，其结构差异显著，并且均具备可移动区域，提示其具备高传播风险。

总结而言，浙江省病猪源大肠杆菌的研究不仅揭示了其高遗传多样性和耐药性，还表明某些菌株因其毒力基因的富集，对公共健康构成显著威胁。在此背景下，亟需加强对抗生素使用的监管与研究，以应对未来的生物医疗挑战。

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