《Applied and Environmental Microbiology》：Spatiotemporal distribution and diversity of pathogenic Vibrio species in estuarine recreational waters of southeast Louisiana
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本研究通过细菌培养、定量PCR（qPCR）和长读长测序技术，系统揭示了美国第二大河口庞恰特雷恩湖中多种致病性弧菌的流行特征与环境驱动机制。研究发现水温与盐度是弧菌浓度的关键预测因子，并首次在娱乐性水域中检出霍乱弧菌O139血清型及创伤弧菌溶血素基因（vvhA），为气候变暖背景下沿海公共卫生风险预警提供了多方法融合的创新监测范式。
研究背景与意义
弧菌属细菌是全球沿海水域的重要病原体，其中霍乱弧菌、创伤弧菌和副溶血弧菌对人类健康威胁最大。作为美国第二大河口，庞恰特雷恩湖是热门的娱乐水域，但对其弧菌种群系统性研究缺乏。随着气候变暖与极端天气事件频发，明确弧菌的生态分布规律对公共卫生风险管理具有紧迫性。
研究方法设计
研究团队在2023年11月至2024年11月期间，每月采集湖岸9个娱乐站点的101个表层水样。同步测量水温、盐度、溶解氧等环境参数，并采用三重技术路线：TCBS培养基进行弧菌培养计数，qPCR检测16S rRNA基因及特异性毒力基因，纳米孔长读长测序分析菌株多样性。
环境动态与弧菌丰度
水温呈现显著季节性差异，夏季均温30.39°C，冬季降至14.45°C。培养法显示弧菌浓度夏季达5.2×104CFU/L，冬季降至3.2×103CFU/L。线性模型证实水温和盐度是影响培养法与qPCR检测浓度的显著因子，降水量仅与可培养弧菌丰度相关。值得注意的是，粪源指示菌与弧菌浓度无显著相关性，提示现行水质评估指标对弧菌风险预警存在局限。
致病菌株的时空特征
毒素调控基因toxR检测显示，霍乱弧菌、创伤弧菌和副溶血弧菌在全年度持续存在。qPCR进一步揭示创伤弧菌溶血素基因vvhA在84.2%样本中检出，夏季浓度高达7.21×105GC/L。尤为重要的是，在4%样本中检出霍乱毒素基因ctxA，且通过测序在9个样本中发现O139血清型特异wbf基因簇，这是该高毒力株在本地娱乐水域的首次报道。
菌群多样性图谱
测序分析鉴定出41种弧菌，其中霍乱弧菌占比最高，其次为创伤弧菌和拟态弧菌。此外检出包括河流弧菌、溶藻弧菌等37种低频物种，展现出远超预期的物种多样性。空间分布上，南岸站点的致病基因浓度显著高于北岸，提示区域异质性风险。
结论与展望
研究证实庞恰特雷恩湖娱乐水域存在丰富的致病性弧菌群落，其动态受水温与盐度驱动但难以仅凭环境参数预测。多技术联用策略有效克服了单一方法的局限性，其中培养法反映活性菌群，qPCR覆盖VBNC状态菌体，测序则揭示群落结构与血清型多样性。该成果为建立弧菌风险分级预警系统提供了科学基础，对气候变化背景下沿海公共卫生防护具有重要实践意义。
