《Water Research》：A Risk Assessment of the Environmental and Clinical Implications of Aquaculture-Associated, Multidrug-Resistant Aeromonas veronii
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郑百利|齐建|马兰|郝萃兰|郑晓峰|李永超|程雅玲|岳成|刘英玉新疆农业大学兽医学院；新疆农业大学草食动物药物研究与创新重点实验室，中国新疆乌鲁木齐摘要由移动遗传元件（MGEs）介导的抗生素抗性基因（ARGs）的出现和传播对公共卫生和环境健康构成了重大威胁。尽管水产养殖生态系统被
郑百利|齐建|马兰|郝萃兰|郑晓峰|李永超|程雅玲|岳成|刘英玉
新疆农业大学兽医学院；新疆农业大学草食动物药物研究与创新重点实验室，中国新疆乌鲁木齐
摘要
由移动遗传元件（MGEs）介导的抗生素抗性基因（ARGs）的出现和传播对公共卫生和环境健康构成了重大威胁。尽管水产养殖生态系统被认为是ARGs的重要储存库，但促进水生病原体（尤其是Aeromonas veronii）抗性传播的MGEs的基因组结构仍亟待研究。本研究从患病的鲈鱼中分离出一种高致病性、多重耐药的A. veronii菌株（Y6），突显了其对水产养殖和公共卫生的双重威胁。全基因组测序显示，Y6菌株携有一个名为GI22的染色体基因组岛，其中包含一个整合子1，该整合子编码15个ARGs。该岛内嵌有一个新型复合转座子TnY6-1，它携带了其中5个ARGs，并具有促进水平基因转移的潜力。系统发育分析表明，Y6菌株与人类临床分离株关系密切，进一步表明其具有动物源性传播的可能性。比较基因组分析显示，Y6菌株整合子1中的抗性基因盒在鱼类、人类和环境分离株中高度保守，这表明ARGs可能在不同生态系统之间传播。为了量化TnY6-1带来的环境威胁，我们采用了来自PIPdb数据库的多维风险评估框架。这是首次将TnY6-1分类为IV级高风险MGE。这些发现强调了在水产养殖中实施针对有害MGEs的风险监测系统的重要性，以减少抗菌素抗性从环境向临床的传播。
引言
抗菌素耐药性（AMR）已成为一个全球性的健康威胁，其特征是由耐药细菌引起的感染不断增加。这一日益严重的危机对人类健康、动物福利、食品安全、生态系统完整性以及全球社会经济稳定构成了深刻挑战（Chen等人，2024年）。抗生素在临床、农业和水产养殖中的广泛使用已将水生环境转化为抗生素抗性基因（ARGs）传播的关键储存库和渠道（Long等人，2025年）。Aeromonas veronii是一种机会性病原体，广泛分布于河流、湖泊、海洋和市政供水系统等多种水生环境中。它会引起水生动物（尤其是鱼类）的严重疾病，并导致人类肠道和全身性感染。因此，A. veronii对公共和动物健康构成了显著的环境动物源性风险（Naidovski等人，2025年）。在高致病性的A. veronii菌株已在多个国家（包括中国、巴西和美国）的鱼类、肉类、乳制品和农产品中被广泛检测到，覆盖了整个食品供应链（Lawal等人，2024年；Li等人，2023年）。值得注意的是，在水生和农业环境中，来自生物杀灭剂、抗生素、兽医药物和重金属的多种选择压力显著增强了这种病原体的多重耐药性，进一步加剧了对人类和环境的威胁（Wang等人，2025年）。
移动遗传元件（MGEs）的存在可能促进了A. veronii中ARGs的水平传播（Tekedar等人，2020年）。其中，1类整合子作为高效的基因捕获平台，通过位点特异性重组系统实现外源性抗生素抗性基因盒的捕获、整合和表达（Brito，2021年）。插入序列（ISs）和转座子作为细胞内穿梭载体，克服了染色体和质粒之间的遗传障碍，促进了耐药元素的移动性（Ross等人，2021年）。这种整合子介导的捕获与转座子驱动的转移相结合的协同机制显著提高了抗生素抗性传播的效率（Jiang等人，2025年）。虽然MGEs在ARG传播中的关键作用已得到证实，但针对高致病性A. veronii>的将水产养殖和临床环境联系起来的综合基因组分析仍然很少，尤其是在促进跨宿主传播的MGE驱动网络方面。
全基因组测序（WGS）结合生物信息学分析为阐明高致病性A. veronii在水生和临床环境中的系统发育关系及其MGE介导的AMR传播网络提供了关键的基因组证据（Schwartz等人，2024年；Zhang等人，2019年）。在这项研究中，从患病的鲈鱼中分离出一种高致病性和多重耐药的A. veronii菌株（Y6）。基于泛基因组和单核苷酸多态性（SNPs）的分析表明，从系统发育角度来看，Y6菌株与人类临床病例的分离株关系密切。我们首次阐明了新型复合转座子TnY6-1和基因组岛GI22的遗传结构，并优化了一个多维风险评估框架来量化关键MGEs的环境溢出风险。这项研究提供了直接支持水产养殖和人类临床环境之间AMR传播链的基因组证据，从而突出了相关的公共卫生风险。它还为基于MGE风险分类和精准控制策略建立AMR监测系统奠定了科学基础。
章节片段
动物来源
斑马鱼（平均体重0.32 ± 0.08克）来自中国新疆维吾尔族自治区的商业养殖场。到达后，这些鱼在鱼缸中适应了两周。随后，选择了健康的个体用于致病性实验。
伦理声明
本研究中的所有动物实验均遵循《中华人民共和国国务院关于实验室动物管理的条例》（1988年）和新疆的相关指南
A. veronii的分离与鉴定
为了分离和鉴定与患病鲈鱼相关的潜在细菌病原体，从受影响的鱼身上收集细菌样本，并在28°C条件下于血液琼脂平板上培养18小时。所得菌落呈乳白色、圆形、光滑、隆起且具有溶血性（图S1）。基于gyrB和rpoD基因的分子鉴定确认26个分离株为A. veronii，分离率为46.43%。这些结果表明A. veronii是主要病原体
讨论
本研究强调了从养殖鱼类中分离出的高致病性、多重耐药（MDR）A. veronii所构成的双重威胁。其高致病性直接影响了水产养殖的健康。此外，该菌株携带的高风险遗传元件有可能传播ARGs，从而引发公共卫生问题。
Y6菌株不仅具有显著的致病性，还具有跨物种传播的潜力。泛基因组和SNP分析表明，A. veronii种群
结论
我们从新疆养殖的鲈鱼中分离出一种高致病性的多重耐药A. veronii菌株（Y6）。基因组分析表明，该菌株具有显著的遗传多样性、多种毒力和抗性基因，以及较强的跨物种传播潜力。整合子中包含的组织成复合转座子的抗性基因盒，以及进化证据的支持，表明这些移动元件具有在物种间水平传播抗性基因的强大能力
遵守伦理标准
本研究得到了新疆维吾尔自治区重点研发计划（2023B02012）和农业、农村地区及农民骨干人才计划（2024SNGGNT066）的支持。
补充图表说明
图S1. 从新疆患病的鲈鱼中分离和鉴定A. veronii。（A）患病鲈鱼的外部症状；（B）患病鲈鱼的内部器官病变；（C）A. veronii在血液琼脂平板上的菌落形态；（D）A. veronii的革兰氏染色显微照片（1000倍放大）。
CRediT作者贡献声明
郑百利： 数据整理。齐建： 数据整理。马兰： 形式分析。郝萃兰： 软件开发。郑晓峰： 架构设计。李永超： 架构设计。程雅玲： 研究实施。刘英玉： 写作——审稿与编辑。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
郑百利、李永超、马兰和齐建：数据管理、生物信息学分析以及手稿的准备和编辑。郑晓峰、郝萃兰、岳成和刘英玉：监督、概念设计、方法论制定和提交审核。所有作者都对本文做出了贡献，并批准了最终版本。我们感谢参与这项研究的所有人员。
