奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）Indica株（ST286）的基因组草图测序揭示了其抗菌耐药性和毒力决定因子

《BMC Microbiology》：Draft genome sequencing of Proteus mirabilis strain Indica (ST286) reveals antimicrobial resistance and virulence determinants

摘要

背景

奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）是一种革兰氏阴性、具有运动能力的细菌，通常作为共生菌定植于人类胃肠道。在有利条件下，尤其是在住院患者或免疫系统受损的人群中，它会作为机会性病原体引起多种感染，包括导尿管相关尿路感染、伤口感染和败血症。其致病潜力与其多种毒力特征有关，如尿素酶的产生、群集运动能力、生物膜形成以及获取抗菌素耐药性决定因子的能力，这些因素共同促进了细菌的持续性、组织侵袭性和治疗失败。本研究旨在了解来自印度的一株奇异变形杆菌临床分离株的基因组特征。

方法

该细菌分离株从临床样本中提取，并使用标准方法进行了抗菌素敏感性测试（AST）。随后在Illumina平台上进行了全基因组测序。完成了从头基因组组装和注释，接着通过多基因位点序列分型（MLST）、毒力序列分型以及对耐药组、毒力组和不移动遗传元件的分析。此外，还通过计算机模拟的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析来识别与致病性相关的关键功能节点。

结果

全基因组测序（WGS）证实了该分离株的多重耐药（MDR）表型，发现了多种抗菌素耐药基因，包括blaTEM?1B。毒力组分析鉴定出多种菌毛粘附蛋白、溶血素和毒素基因，这些基因共同支持细菌的粘附、生物膜形成和对宿主组织的损伤。多基因位点序列分型将此分离株归类为PubMLST数据库中尚未报道的序列类型ST286。毒力序列分型结果显示其为vST-1157型。蛋白质-蛋白质相互作用网络分析确定了溶血素基因和以及菌毛操作子调节基因作为具有广泛连接性的关键节点。这些节点与多种相互作用伙伴紧密相关，表明它们在介导宿主-病原体相互作用、炎症和组织损伤中起着核心作用。

结论

本研究提供了关于一种来自印度、具有独特MLST谱型的新型多重耐药奇异变形杆菌株的全面基因组见解。研究还发现了与抗菌素耐药性和毒力相关的基因。溶血素和菌毛相关基因作为相互作用网络中的核心节点，突显了它们在驱动奇异变形杆菌毒力和宿主-病原体相互作用中的关键作用。同时强调了在地理上代表性不足地区进行基因组监测的重要性。这些发现为奇异变形杆菌的致病机制提供了网络层面的视角，并指出了潜在的治疗干预目标——即关键的毒力节点。

背景

奇异变形杆菌是一种革兰氏阴性、具有运动能力的细菌，通常作为共生菌定植于人类胃肠道。在有利条件下，尤其是在住院患者或免疫系统受损的人群中，它会作为机会性病原体引起多种感染，包括导尿管相关尿路感染、伤口感染和败血症。其致病潜力与其多种毒力特征有关，如尿素酶的产生、群集运动能力、生物膜形成以及获取抗菌素耐药性决定因子的能力，这些因素共同促进了细菌的持续性、组织侵袭性和治疗失败。本研究旨在了解来自印度的一株奇异变形杆菌临床分离株的基因组特征。

方法

该细菌分离株从临床样本中提取，并使用标准方法进行了抗菌素敏感性测试（AST）。随后在Illumina平台上进行了全基因组测序。完成了从头基因组组装和注释，接着通过多基因位点序列分型（MLST）、毒力序列分型以及对耐药组、毒力组和不移动遗传元件的分析。此外，还通过计算机模拟的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析来识别与致病性相关的关键功能节点。

结果

全基因组测序（WGS）证实了该分离株的多重耐药（MDR）表型，发现了多种抗菌素耐药基因，包括blaTEM?1B。毒力组分析鉴定出多种菌毛粘附蛋白、溶血素和毒素基因，这些基因共同支持细菌的粘附、生物膜形成和对宿主组织的损伤。多基因位点序列分型将此分离株归类为PubMLST数据库中尚未报道的序列类型ST286。毒力序列分型结果显示其为vST-1157型。蛋白质-蛋白质相互作用网络分析确定了溶血素基因和以及菌毛操作子调节基因作为具有广泛连接性的关键节点。这些节点与多种相互作用伙伴紧密相关，表明它们在介导宿主-病原体相互作用、炎症和组织损伤中起着核心作用。

结论

本研究提供了关于一种来自印度、具有独特MLST谱型的新型多重耐药奇异变形杆菌株的全面基因组见解。研究还发现了与抗菌素耐药性和毒力相关的基因。溶血素和菌毛相关基因作为相互作用网络中的核心节点，突显了它们在驱动奇异变形杆菌毒力和宿主-病原体相互作用中的关键作用。同时强调了在地理上代表性不足地区进行基因组监测的重要性。这些发现为奇异变形杆菌的致病机制提供了网络层面的视角，并指出了潜在的治疗干预目标——即关键的毒力节点。